Nhân giống Nghệ Vàng - Môn sinh học đại cương | Đại học Y dược Cần Thơ
Đại học Y dược Cần Thơ với những kiến thức và thông tin bổ ích giúp các bạn định hướng và học tập dễ dàng hơn. Mời bạn đọc đón xem. Chúc bạn ôn luyện thật tốt và đạt điểm cao trong kì thi sắp tới.
Môn: Sinh học đại cương 12 tài liệu
Trường: Đại học Y dược Cần Thơ 404 tài liệu
Tác giả:
Preview text:
See discussions, stats, and author profiles for this publication at: https://www.researchgate.net/publication/366823925
Nghiên cứu nhân giống in vitro cây nghệ vàng (Curcuma longa L.)
Conference Paper · November 2022 CITATIONS READS 0 29 6 authors, including: Son Truong Dinh Tam Thi Thanh Dang
Vietnam National University of Agriculture
Vietnam National University of Agriculture
48 PUBLICATIONS275 CITATIONS
17 PUBLICATIONS7 CITATIONS SEE PROFILE SEE PROFILE Vinh Thien Tran Truong Nguyen Xuan
University of Natural Resources and Environment, Ho Chi Minh City
Vietnam National University of Agriculture
177 PUBLICATIONS2,021 CITATIONS
51 PUBLICATIONS95 CITATIONS SEE PROFILE SEE PROFILE
All content following this page was uploaded by Truong Nguyen Xuan on 03 January 2023.
The user has requested enhancement of the downloaded file.
CÔNG NGHỆ SINH HỌC TẾ BÀO
NGHIÊ N CỨU NHÂN GIỐNG IN V IT RO CÂY NGHỆ VÀNG (Curcuma longa L.) Đinh Trư n
ờ g Sơn1,2, Đặng T ị
h Thanh Tâm2, Trần T ị
h Thu Hằng2, Nguyễn Xuân Trường1,2*
1Viện Sinh học nông nghiệp, Học v ệ
i n Nông nghiệp Việt Nam
2Khoa Công nghệ sinh học, Học v ệ
i n Nông nghiệp Việt Nam TÓM TẮT
Cây nghệ vàng (Curcuma longa L.) không những có giá trị làm gia vị trong các món ăn mà còn đóng vai trò là
một dược liệu trong điều trị một số bệnh. Nghiên cứu này được tiến hành nhằm xác định được môi tr ờ ư ng phù
hợp cho nhân nhanh in vitro cây nghệ vàng. Cây nghệ in v itr
o được sử dụng để l àm vật l iệu phục v ụ các ngh
cứu đánh giá ảnh hưởng của các ch ất điều tiết sinh trưởng đến các giai đoạn nhân nhanh và tạo cây hoàn
chỉnh, đồng thời đánh giá khả năng thích ứng của cây trong điều kiện vườn ươm. Môi trường thích hợp
nhất cho giai đoạn nhân nhanh là môi trường MS (Murashige & Skoog) có bổ sung 30 g/L saccarose và 3,0 mg/L
BA (N6-benzyladenine), cho hệ số nhân đạt 3,07 chồi/mẫu cấy. Mẫu cấy phù hợp cho nhân nhanh in vitro là
chồi được chẻ đôi theo chiều dọc của thân. Mẫu cấy này cho hệ số nhân 6,07 chồi/mẫu cấy trên môi trường MS
có bổ sung 30 g/L saccarose, 3,0 mg/L BA. Môi trường thích hợp cho giai đoạn tạo cây hoàn chỉnh là môi
trường MS có bổ sung 30 g/L saccarose, 0,5 mg/l IBA (ind ole u
b tyric acid) cho t ỉ lệ tạo rễ 100%, hình thái bộ rễ
bình thường, cây in vitro sinh tr ở
ư ng tốt. Cây nghệ vàng in vitro sinh trưởng tốt trên các loại giá thể nghiên cứu
ở giai đoạn vườn ươm. Có thể lựa chọn g iá th ể phối trộn 70% đất và 30% cát, cho tỉ lệ cây sống đạt 100%, chiều
cao đạt 13,10 cm, 6,3 lá/cây sau 5 tuần ra cây.
Từ khoá: Cây nghệ vàng, Curcuma longa L., in vitro, nuôi cấy mô. MỞ ĐẦU
Cây nghệ vàng (Curcuma longa L.) là cây thân thảo lâu năm thuộc họ Gừng (Zingiberaceae), được sử dụng
trong y học cổ truyền nhằm hỗ trợ, chữa trị các bệnh về dạ dày, gan, làm lành các vết loét. Ngày nay, y học hiện
đại đã chứng minh chiết xuất curcumin có tác dụng chống ung thư, chống oxy hóa, giải độc, bảo vệ gan, ngăn
chặn tình trạng suy nhược và suy giảm m ễ
i n dịch kéo dài… [1-4]. Bên cạnh công dụng trong y học, nghệ còn
được dùng trong chế biến làm thực phẩm. Nghệ vàng tương đối dễ trồng, không đòi hỏi nhiều công chăm sóc,
thời gian sinh trưởng ngắn hơn so với nghệ đỏ v à c
ó thể trồng được ở nhiều địa hình khác nhau. Thêm vào đó,
chi phí trồng nghệ vàng thấp, thu lãi ổn định, mỗi hecta nghệ vàng có thể đạt s ản lượng 30 tấn, cho lãi hàng trăm
triệu đồng và nếu trồng xen canh với các cây trồng khác còn cho hiệu quả cao hơn. Chính vì vậy, việc cung cấp
đủ củ giống nghệ chất lượng cao có ý nghĩa quan trọng.
Cây nghệ vàng được nhân giống vô tính từ mầm ngủ trên củ. Đây là phương pháp nhân giống truyền thống, cho
hệ số nhân khá cao nhưng củ giống có thể man m
g ầm bệnh nên có thể gây thối củ hoặc bị thoái hóa [1]. C h ính vì
vậy, cần có các phương pháp nhân nhanh giống nghệ sạch bệnh để thay thế dần các củ giống đã thoái hoá hoặc
nhiễm bệnh [5]. Đã có một số công trình nghiên cứu nhân nhanh in vitr o cây nghệ (Curcuma longa L.) trong đó có
nghiên c ứu trên c ây ngh ệ đỏ [6]. Thêm vào đó, cây nghệ đen (Curcuma zedoaria Roscoe) cũng đã được nghiên
cứu nhân giống in vitro [7]. Nuôi cấy mô là kỹ thuật cho phép nhân giống có hệ ố
s nhân cao, cây và củ giống
đồng đều và sạch bệnh. Chính vì vậy, việc nghiên cứu nhân giống in vitro cây nghệ vàng (Curcuma longa L.) là cần thiết.
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Đối tượng nghiên ứ c u là cây n ghệ vàn (
g Curcuma longa L.). Vật l ệ i u nghiên ứ
c u là chồi và cây nghệ vàng in vitr o.
Phương pháp ng hiên cứu
Nghiên cứu sử dụng phương pháp nuôi cấy mô tế bào thực vật hiện hành. Mẫu cấy đ ợ
ư c nuôi trên môi trường
cơ bản MS (Murahige & Skoog, 1962) [8] có hoặc kh ông có c ác chất điều tiết sinh trưởng. pH môi trường là 5,8,
thể tích môi trường trong mỗi bình nuôi cấy là 40-50 mL. Môi trường nuôi cấy được hấp k hử trùng ở 121oC trong
20 phút. Mẫu cấy được nuôi trong phòng nuôi có cường độ ánh sáng là 2500-3000 lux, thời gian chiếu sáng: 16h sáng/8h tối, ộ
đ ẩm phòng nuôi cấy: 60-70%, nhiệt độ ph òng nuôi: 25±2oC.
Các thí nghiệm được thiết kế hoàn toàn ngẫu nhiên, mỗi công thức lặp lại 3 lần, mỗi lần lặp lại tối thiểu 10 cây. 258
HỘI NGHỊ CÔNG NGHỆ SINH HỌC TOÀN QUỐC 2022
Giai đoạn nhân nhanh: Chồi câ y n ghệ vàng in vitr o (để nguyên hoặc bổ theo chiều dọc thân ) có chiều cao t ừ 0,5-
0,7 cm được sử dụng làm ậ
v t liệu cho nhân nhanh. C ồ
h i được cấy vào môi trường có bổ sung BA (6-
Benzylaminopurine) và kinetin với nồng độ từ 0-4 mg/L để xác định môi trường nhân nhanh chồi tốt nhất.
Giai đoạn tạo cây hoàn chỉnh: C ồ
h i cây nghệ vàng in vitro có chiều cao từ 2,5-3 cm, có 1 lá/cây được cấy vào
môi trường có bổ sung các chất điều tiết sinh trưởng với nồng độ khác nhau hoặc than hoạt tính với nồng độ
khác nhau để xác định môi trường tạo cây hoàn chỉnh phù hợp nhất.
Giai đoạn ươm cây: Cá c câ y n gh ệ v àng hoàn ch ỉnh có 4-5 lá, 2-3 rễ, chiều cao đạt từ 7-8 cm được rửa sạch agar
rồi trồng trên các giá thể đất và cát với tỷ lệ phối trộn từ 0-100%. Cây con được tưới định kỳ 1-3 lần/ngày tùy từng giai đoạn. Phương pháp xử lý ố s l ệ i u: Cá c số liệu đ ợ
ư c xử lý thống kê theo chương trình Microsoft Excel và IRRISTAT 4.0. Thí
nghiệm được phân tích ANOVA, các giá trị trung bình được kiểm tra bằng phép thử LSD với độ tin cậy là 95%.
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Giai đoạn nhân nhanh
Trong nuôi cấy mô, tế bào thực vật, chất điều tiết sinh trưởng có vai trò đặc b ệ
i t quan trọng. Trong các chất điều
tiết sinh trưởng, có hai nhóm được sử dụng nhiều trong các thí nghiệm nuôi cấy mô là cytokinin và auxin. Tỷ lệ
và hàm lượng hai nhóm chất trên có vai trò quan trọng đến sự phát sinh hình thái của mẫu nuôi cấy theo hướng
phát sinh cơ quan, phát sinh phôi soma hay tạo cal lus. Thông thường, trong giai đoạn nhân nhanh, một số chất
thuộc nhóm cytokinin như BA (6-Benzylaminopurine) và kinetin thường được sử dụng nhằm tăng hệ ố s nhân
nhanh. Trong thí nghiệm này, chúng tôi bổ sung BA với các nồng độ khác nhau để tìm ra công thức tạo chồi hiệu
quả. Sau 6 tuần nu ôi cấy, kết quả thu được thể hiện ở bảng 1.
Bảng 1. Ảnh hưởng của B A đến hiệu quả nhân nhanh cây nghệ in vitro (sau 6 tuần) BA Hệ số nhân
Chiều cao chồi Số lá TB Số rễ TB Chất lượng Công thức (mg/l)
chồi (chồi/mẫu) (cm) (lá/mẫu) (rễ/mẫu) chồi CT1 (ĐC) 0 2,36a 8,86a b 5,21bc 6,43a +++ CT2 1 2,43a 9,93b 3,36a 6,50a ++ CT3 2 2,73a 10,27b 4,67abc 8,40 b +++ CT4 3 3,93b 9,93b 5,71c 8,79 b +++ CT5 4 2,79a 7,79a 3,86ab 7,29a b ++ p-valu e 0,00 4 0,03 7 0,0 6 1 0,01 8 LSD 0,05 0,86 1,76 1,49 1,7 0
Ghi chú: (+ +): chồi phát tri ển bình thường, (+ + +): chồi và lá có màu xanh, mập, phát tri ển cân ố
đ i, lá to. Trong cùng một chỉ
tiêu theo dõi, các giá trị trung bình theo sau bởi cùng một chữ cái là khác biệt không có ý nghĩa thống kê ở độ tin cậy 95% (LSD, p = 0,05).
Kết quả trên bảng 1 ta thấy, sau 6 tuần nuôi cấy, tất cả các công thức đều phát sinh chồi. Số chồi tái sinh/mẫu
cấy tăng dần và đạt cao nhất là 3,93 chồi/ ẫ
m u ở nồng độ BA 3 mg/L. Công thức đối chứng (môi trường MS
không bổ sung BA) cho hệ số nhân đạt 2,36 chồi/mẫu, thấp hơn các công thức khác. Khi b ổ sung BA ở nồng độ
cao (4 mg/L), hệ số nhân c hồi giảm so với côn g th ức bổ sung 3 mg /L BA. Như vậy, ở t hí nghiệm này, bổ sung
3 mg/l BA cho hệ số nhân đạt cao nhất, chi ều cao chồi đạt 9,93 cm và số lá 5,71 lá/mẫu, hơn hẳn so với các
công thức còn lại. Bên cạnh đó, chồi tái sin h mập, lá xanh và phát triển cân đối.
Ảnh hưởng của kinetin đến hiệu quả nhân nhanh cây nghệ in vitro
Ngoài BA thì kinetin cũng là một cytok inin có tác dụng kích thích sự phân chia tế bào mạnh. Việc bổ sung kinetin
có ảnh hưởng rõ rệt lên sự hình thành và phân hóa cơ quan của thực vật, đặc biệt là sự phân hóa chồi. Ở thí
nghiệm này chúng tôi bổ sung kinetin ở các nồng độ từ 0-4 mg/L. Kết quả thu được được trình bày trên bảng 2.
Kết quả trên bảng 2 cho thấy: bổ sung kinetin vào môi trường nuôi cấy đã làm tăng hệ số nhân chồi của so với
đối chứng. Công thức đối chứng cho hệ số nhân chồi chỉ đạt 2,23 chồi/mẫu. Khi bổ sung kinetin, hệ số nhân chồi
tăng lên và đạt cao nhất là 3,07 chồi/mẫu ở nồng độ 3,0 mg/L. Mặc dù, vậy, dựa trên kết quả phân tích thống kê
cho thấy ảnh hưởng của kinetin tới hệ số nhân chồi cây nghệ vàng là không rõ ràng (p-value > 0,05 ). Th êm vào
đó, hầu hết các công thức bổ sung kinetin đều cho c hiều cao cây, số lá, số rễ thấp hơn công thức đối chứng và
giảm dần theo chiều tăng của nồng độ kinetin. Như vậy, so ớ
v i hiệu quả nhân nhanh của BA chúng ta có thể kết
luận: không nên sử dụng kinetin trong nhân nhan h in vitro chồi nghệ vàng. 259
CÔNG NGHỆ SINH HỌC TẾ BÀO
Bảng 2. Ảnh hưởng của kinetin đến hiệu quả nhân nhanh cây nghệ in vitro (sau 6 tuần) Công Kinetin
Hệ số nhân chồi
Chiều cao chồi Số lá Số rễ Chất lượng thức (mg/L) (chồi/mẫu) (cm) (lá/mẫu) (rễ/mẫu) chồi CT1 (ĐC) 0,0 2,2 3 8,62c 5,0 0 6,4 6 +++ CT2 1,0 2,4 7 9,33c 4,7 3 6,2 7 +++ CT3 2,0 2,5 5 6,91b 4,2 7 6,4 5 ++ CT4 3,0 3,0 7 6,20ab 4,2 7 6,0 7 ++ + CT5 4,0 2,8 6 5,00a 3,3 6 6,0 0 ++ p-valu e 0,2 3 <0,0001 0,1 9 0,97 LSD0,05 0,7 9 1,5 4 1,4 3 1,6 2
Ghi chú: (+ +): chồi phát triển bình thường, (+ + +): chồi và lá có màu xanh, mập, phát tri ển cân ố
đ i, lá to. Trong cùng một chỉ
tiêu theo dõi, các giá trị trung bình theo sau bởi cùng một chữ cái là khác biệt không có ý nghĩa thống kê ở độ tin cậy 95% (LSD, p = 0,05).
Bên cạnh hai thí nghiệm xác định ảnh hưởng của BA, kinetin tới hệ số nhân chồi, chúng tôi cũng tiến hành thí
nghiệm kết hợp giữa BA (3 mg/L) và IBA ở các nồng độ (0,0; 0,25; 0,50; 0;75 và 1 mg/L). Mặc dù vậy, hệ ố s
nhân chồi không được cải thiện so với bổ sung riêng rẽ 3 mg L / BA.
Ảnh hưởng của việc ử
x lý mẫu tới sự nhân nhanh chồi nghệ in vitro
Ngoài việc sử dụng các chất chất điều t iết si nh t rưởng để nhân chồi t hì v iệc xử lý m ẫu t heo những phương pháp
khác nhau cũng làm tăng hệ số nhân chồi. Quan sát các chồi tái sinh trên môi trường nhân nhanh cho thấy: các
chồi đều tái sinh từ mầm ngủ nằm bên trong bẹ lá. Chính vì vậy, chúng tôi đưa ra giả thuyết là b ẹ lá c ó thể ảnh hưởng tới ệ h ố
s nhân chồi. Do đó, ở thí nghiệm này chúng tôi thực h ệ i n chẻ đôi theo ch ề i u dọc ủ c a thân c ồ h i
nghệ vàng trước khi cấy vào môi trường và so sánh với mẫu để nguyên thân. Mẫu cấy được cấy lên môi trường
bổ sung 3,0 mg/L BA. Kết quả thể hiện trên bảng 3.
Bảng 3. Ảnh hưởng của vi ệc xử lý mẫu tới sự nhân nha nh chồi chồi nghệ in vitro (sau 6 tuần) Chất đ ề i u tiết Hệ số nhân Số lá/chồi Chiều cao Chất Công thức
Loại mẫu ấ c y sinh trưởng chồi (chồi/mẫu) (lá) chồi (cm) lượng chồi CT1 (ĐC) Không bổ sung Để nguyên thân 1,07c 1,73ab 7,89a +++ CT2 Không bổ sung Chẻ đôi thân 2,67b 1,87a 7,69a ++ CT3 3 mg/l BA Để nguyên thân 2,87b 1,27c 5,10b +++ CT4 3 mg/l BA Chẻ đôi thân 6,07a 1,47bc 4,29c +++ p-valu e Công thức <0,0001 0.0026 <0,0001 Để nguyên thân v s C ẻ h đôi thân <0,05 >0,05 <0,05
Ghi chú: (+ +): chồi phát tri ển bình thường, (+ + +): chồi và lá có màu xanh, mập, phát triển cân ố
đ i, lá to. Trong cùng một chỉ
tiêu theo dõi, các giá trị trung bình theo sau bởi cùng một chữ cái là khác biệt không có ý nghĩa thống kê ở độ tin cậy 95% (LSD, p = 0,05).
Kết quả trên bảng 3 cho thấy: việc chẻ đôi chồi theo chiều dọc thân (c ẻ
h đôi thân) đã làm tăng ệ h ố s nhân một
cách rõ rệt so với không chẻ đôi chồi. Ngay c ả việc cấy chồi đã được chẻ đôi lên môi trường không bổ sung chất
điều hòa sinh trưởng đã làm tăng hệ ố
s nhân từ 1,07 lên 2,67 chồi/mẫu cấy (p-valu
e < 0,05). Hệ số nhân chồi
được tăng lên khi mẫu cấy chẻ đôi thân được cấy lên môi trường bổ sung 3 mg/L BA và đạt 6,07 chồi/mẫu cấy.
Như vậy, từ các k ết quả nghiên cứu trên có thể kết luận: Mẫu cấy phù hợp cho nhân nhanh in vit ro chồi nghệ
vàng là chồi chẻ đôi theo chiều dọc thân được cấy trên môi trường nhân nhanh phù hợp là MS có bổ sung 3
mg/L BA cho hệ số nhân cao nhất (6,07 chồi/thân).
Đã có các công trình nghiên cứu nhân nhanh in vitr o cây nghệ (Curcuma longa L.) trong đó có cây nghệ đỏ. Bùi
Thị Thu Hương và cs. (2020) đã tiến hành xây dựng quy trình nhân nhanh in v itro cây nghệ đỏ và xác định môi
trường MS có bổ sung 3 0 g/L saccarose, 6,5 g/L agar, 1 mg/L BA, 0,5 m g/l α-NAA (α-naphthaleneacetic acid) là
phù hợp cho giai đoạn nhân nhanh và cho hệ số nhân chồi là 6,29 lần [6]. Có thể thấy hệ số nhân giống cây nghệ
vàng trên môi trường phù hợp nh ất mà chúng tôi xác định được là tương đương với hệ số nhân giống cây nghệ
đỏ. Mặc dù v ậy, chiều cao chồi cây nghệ đỏ đạt 11,75 cm sau 4 tuần nuôi cấy [6] là khá vượt trội so với nghiên
cứu của chúng tôi (đạt 4,29 cm).
Kết quả nghiên cứu nhân giống in vitro cây nghệ đen (Curcuma zedoaria Roscoe) cho thấy: Môi trường nhân
nhanh phù hợp là môi trường MS có bổ sung 3 mg/l BAP và 1,5 mg/L AgNO3, cho hệ số nhân 4,4 chồi/mẫu;
chiều cao đạt 1,2 cm [7]. Như vậy, cây nghệ đen cũng cần BA với nồng độ 3 mg/L. Kết quả này là tương tự so
với công trình nghiên cứu của chúng tôi. Tuy nhiên, hệ số nhân chồi cây n ghệ đen trên môi trường phù hợp (M S
có bổ sung 3 m g/L BAP và 1 ,5 m g L
/ AgNO3) cho hệ số nhâ n 4 ,4 c hồi/mẫu, t hấp hơn so với k ết q uả của chúng t ô i
(đạt 6,07 chồi/mẫu cấy (bản g 3). 260
HỘI NGHỊ CÔNG NGHỆ SINH HỌC TOÀN QUỐC 2022
Trên thế giới, đã có nhiều công trình công bố nhân giống thành cô ng cây ngh ệ [1; 2; 5; 9; 10] trong đó có sử dụng
chất điều hòa sinh trưởng th ực vật khác nhau như thidiazuron [10] hoặc p ụ
h c vụ mục tiêu th u ho ạch sinh khối [9].
Kết hợp giữa α-NAA; 1,0 mg/L và kinetin (1,0 mg/L) hoặc α-NAA (1,0 mg/ L) với BAP (2,0 mg/L) c ó th ể cho hệ số
nhân đạt 8,4 hoặc 9,8 chồi/mẫu cấy [5].
Bên cạnh việc sử dụng auxin và cytokinin, việc tác động vào mẫu cấy cũng cho phép nâng cao hiệu quả nhân
nhanh in vitro. Trương Thị Phương Lan và cs. (2017) sử dụng kỹ thuật hủy đỉnh sinh trưởng cây nghệ đen để có
hệ số nhân chồi đạt 4,4 chồi/mẫu [7]. Việc phá đỉnh sinh trưởng hay chẻ thân theo chiều dọc của chồi n g ệ h đều
có tác dụng kích thích chồi ngủ tái sinh. Chính vì vậy, việc tác độ vào mẫu cấy bằng cách hủy định sinh trưởng
hoặc chẻ mẫu đều làm tăng hệ số nhân so với giữ n guy ên mẫu cấy là ch ồi đơn.
Trước khi đưa cây ra ngoài vườn ươm, các chồi được ch uyển sang môi trường tạo rễ. Ở giai đoạn này, auxin là
nhóm chất điều hòa sinh trưởng thực vật có tác dụng kích thích tạo rễ. Chính vì vậy, trong các nghiên cứu tiếp
theo chúng tôi sử dụng IBA và -
α NAA. Vật liệu trong thí nghiệm này là chồi in vitr o có chiều cao 2,5-3 c . m
Ảnh hưởng của IBA đến hiệu quả ra rễ và sinh trưởng của cây nghệ in vitro
Để hoàn thiện quy trình nhân nhanh thì bên cạnh hệ số nhân giống cao, cây nghệ vàng cấy mô cần có rễ hoàn
chỉnh. Thông thường, người ta b ổ sung axin để tạo rễ cho chồi in vi tro. C í
h nh vì vậy, ở các thí nghiệm tiếp theo
chúng tôi tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng của IBA và α-NAA đến khả năng tạo cây hoàn chỉnh ủ c a c ồ h i nghệ
vàng. Kết quả được thể hiện trên bảng 4 và bảng 5.
Bảng 4. Ảnh hưởng của IBA đến hiệu quả ra rễ và sinh trưởng của chồi nghệ in vitro (sau 5 tuần) Công thức IBA (mg/L)
Tỷ lệ ra rễ (%)
Số rễ/cây (rễ)
Chiều dài rễ (cm)
Khối lượng tươi/cây (g) CT1 (ĐC) 0,0 100 3,53b 6,59b 0,63d CT2 0,2 5 100 3,73b 6,67b 0,91b CT3 0,50 100 4,87a 7,50a 1,12a CT4 0,75 100 3,80b 5,63c 0,88bc CT5 1,00 100 3,27 b 6,75b 0,82c p-valu e <0,0001 <0,0001 <0,0001 LSD0,05 0,56 0,68 0,0 9
Ghi chú: Trong cùng m ột chỉ tiêu theo dõi, c ác giá trị t rung bình theo sau bởi cùng một chữ cái là khác biệt không có ý nghĩa
thống kê ở độ tin cậy 95% (LSD, p = 0,05) .
Kết quả trên bảng 4 cho thấy việc ra rễ
của các chồi in vitro nghệ vàng rất thuận
lợi. Trên môi trường không bổ sung chất
điều hòa sinh trưởng đã cho các chồi đã
ra rễ với tỷ lệ 100%. Mặc dù vậy, hiệu
quả làm tăng chất lượng cây in vitro của
IBA là rất rõ rệt khi xét ch ỉ tiêu số rễ cũng
như khối lượng tươi. Công thức bổ sung
0,5 mg/L IBA cho số rễ/cây lớn nhất
(4,87 rễ), khối lượng tươi của cây cũng
lớn nhất (1,12 g/cây). Quan sát hình thái
cho thấy, cây cấy trên môi trường MS có
bổ sung 0,5 mg/L IBA có thân mập hơn, lá
xanh đậm hơn. Đây có thể là lý do ạ t i sa o
khối lượng tươi của cây lại vượt trội so
Hình 1. Ảnh hưởng của IBA đến sự hình thành rễ của chồi nghệ
với các công thức khác (hình 1).
Bổ sung IBA vào môi trường nuôi cấy ở hầu hết các công thức đều cho các chỉ tiêu theo dõi tăng cao hơn ở công
thức đối chứng. Trong đó, công thức bổ sung 0,5 mg/L IBA cho tất cả các chỉ tiêu theo dõi đạt cao nhất: Số rễ
trung bình đạt 4,87 rễ/chồi, chiều dài rễ đạt 7,50 cm, khối lượng tươi của cây là 1,12 g. Như vậy, kết quả thí
nghiệm cho thấy, môi trường bổ sung IBA với nồng độ 0,5 mg/L là tốt nhất sự hình thành rễ và chất lượng cây nghệ in vitro .
Ảnh hưởng của α-NAA đến hiệu quả ra rễ và sinh trưởng của chồi ng ệ h in vitro α-NAA l
à chất điều hòa sinh tr ở
ư ng thuộc nhóm auxin. Trong thí nghiệm này, -
α NAA được bổ sung vào môi trường
nuôi cấy với nồng độ từ 0-1,0 mg/L. Kết quả được thể hiện ở bảng 5. 261
CÔNG NGHỆ SINH HỌC TẾ BÀO
Bảng 5. Ảnh hưởng của α-NA
A đến hiệu quả ra rễ và sinh trưởng của chồi nghệ in vitro (sau 5 tuần)
Khối lượng tươi/cây Công thức α-N A A (mg/l)
Tỷ lệ ra rễ (% )
Số rễ/cây (rễ)
Chiều dài rễ (cm ) (g) CT1 ĐC 0,0 0 100 3,64b 6,91a 0,66b CT2 0,25 100 21,93a 1,87b 1,19a CT3 0,50 100 22,27a 1,69b 1,58a CT4 0,75 100 17,60a 1,11c 1,11 ab CT5 1,00 100 18,33a 0,99c 1,32a p-value <0,0001 <0,0001 0,006 3 LSD0,05 6,0 7 0,4 8 0,4 7
Ghi chú: Trong cùng m ột chỉ tiêu theo dõi, c ác giá trị t rung bình theo sau bởi cùng một chữ cái là khác biệt không có ý nghĩa
thống kê ở độ tin cậy 95% (LSD, P = 0,05).
Tương tự như ở thí nghiệm bổ sung IBA,
sau 5 tuần nuôi cấy, chồi nghệ đều hình
thành rễ với tỷ lệ đạt 100% trên tất cả các
công thức. Mặc dù vậy, s ự khác biệt rất rõ
ràng là cây cấy trên các công thức bổ
sung α-NAA có rất nhiều rễ (tăng 4,8-6,0
lần so với đối chứng) nhưng chiều dài rễ
lại ngắn hơn rất nhiều so với công thức
đối chứng (hình 2). Chiều dài rễ của cây
cấy trên môi trường đối chứng dài gấp 3,7
- 6 ,9 l ần so với cây c ấy trên môi trường có
bổ sung α-NAA. Mặc dù vậy, khối lượng
tươi của cây cấy trên môi trường bổ sung α-NAA đều v ợ ư t trội so ớ v i cây trên môi
trường đối chứng. Tuy nhiên, quan sát về
mặt hình thái cho thấy, bộ rễ của cây nghệ
Hình 2. Ảnh hưởng của α-NAA đến sự hình thành rễ của chồi nghệ
không bình thường so với công t ứ
h c đối chứng cũng như so với bộ rễ cấy trên môi trường bổ sung IBA.
Từ các kết quả thí nghiệm trên cho thấy: môi trường phù hợp để tạo cây nghệ vàng in vitr o hoàn chỉnh là môi
trường MS có bổ sung 0,5 mg/L IBA. Auxin là c h ất đ ề
i u hòa sinh trưởng thực vật thường được bổ sung vào môi trường tạo cây h à o n h c ỉnh. Tùy thuộc
vào đối tượng cây trồng mà chúng ta cần tìm được chủng loại auxin, nồng độ, cách xử lý mẫu phù hợp. ố Đ i với
cây nghệ đen, môi trường MS có bổ sun
g 2 mg/L α-NAA và 1,5 mg/L AgNO3 cho số rễ trung bình thu là 27
rễ/cây, chiều dài rễ là 0,8 cm [7]. Như vậy, có thể nói tác động của α-NAA tới sư ra rễ của cây nghệ đen và cây
nghệ vàng là tương đối g ố
i ng nhau về số lượng rễ cũng như chiều dài rễ.
Đối với c ây nghệ đỏ, môi trường thích hợp nhất cho việc ra rễ là MS có bổ sung 100 mL/L nước dừa, 0,5 mg/L IBA, ch
o tỉ lệ ra rễ đạt 100%, số rễ trung bình là 6,05 rễ/chồi, chiều d ài rễ đạt 5,13 cm sau 4 tuần nuôi cấy [6]. Kết
quả nghiên cứu của chúng tôi cũng xác định được môi tr ờ
ư ng MS có bổ sung 0,5 mg/L IBA cho số rễ/cây lớn
nhất (4,87 rễ), khối lượng tươi lớn nhất (1,12 g/cây), cây sinh trưởng tốt (hình 1). Như vậy, tác động của IBA đối
với giai đoạn ra rễ của cây nghệ vàng và và nghệ đỏ là tương đối giống nhau.
Ảnh hưởng của giá thể đối v ới cây nghệ in vitro ngoài vườn ươm
Cây nghệ in vitro khỏe mạn h, có từ 4-5 lá, 2-3 rễ, chiều cao đạt từ 7-8 cm được rửa sạch agar rồi trồng trên 5 loại
giá thể khác nhau. Kết quả được thể hiện trên bảng 6.
Bảng 6. Ảnh hưởng của gi á thể tới sinh trưởng của cây nghệ in vitro ngoài vườn ươm (sau 5 t ầ u n)
Tỷ lệ giá thể (%) Công thức
Tỷ lệ sống (%) Chiều cao cây (cm ) Số lá/cây (lá ) Đất Cát CT1 100 0 100 12,83 6,0 3 CT2 70 30 100 13,10 6,3 0 CT3 50 50 100 12,36 5,9 3 CT4 30 70 100 12,41 6,2 3 CT5 0 100 100 11,83 6,1 3 p-valu e 0,2 2 0,5 3 LSD0,0 5 1,1 3 0,4 6 262
HỘI NGHỊ CÔNG NGHỆ SINH HỌC TOÀN QUỐC 2022
Kết quả trên bảng 6 c ho thấy: Tỉ lệ sống của cây ngoài vườn ươm trên các l ạ
o i giá t hể khác nhau đều đạt 100%.
Cây giống sinh trưởng và phát triển mạnh trên các giá thể. Dựa vào kết quả ử
x lý thống kê ta có thể nhận thấy
ảnh hưởng của 5 giá thể lên sinh trưởng lên cây nghệ vàng in vit ro là k hông có ự
s khác biệt. Như vậy, cây nghệ
vàng in vitr o sinh trưởng rất th ậ u n lợi ở giai đ ạ o n vườn ươm. KẾT LUẬN
Từ những kết quả thí nghiệm xác định tác động của các chất điều tiết sinh trưởng tới hệ số nhân, tạo cây hoàn
chỉnh cũng như thử nghiệm giá thể c ho cây nghệ vàng in vitro cho thấy: Môi trường th íc h h ợp nhất cho giai đoạn
nhân nhanh là môi trường MS c ó bổ sun
g 30 g/L saccarose, 3,0 mg/L BA. Mẫu cấy p hù hợp cho nhân nhanh in
vitro là chồi được chẻ đôi theo chiều dọc của thân. Môi trường thích hợp cho giai đoạn tạo c ây ho àn chỉnh là môi
trường MS có bổ sung 30 g/L saccarose, 0,5 mg/L IBA cho tỉ lệ tạo rễ 100%, hình thái bộ rễ bình thường, cây in vitro
sinh trưởng tốt. Cây nghệ vàng in vitr o sinh trưởng ố
t t trên các loại giá thể nghiên cứu ở giai đoạn vườn ươm. Có thể ự
l a chọn giá thể phối trộn 70% đất và 30% c át, cho tỉ lệ cây s ống ạ đ t 100%, chiều cao ạ đ t 13,10 cm, 6,3 lá/cây sau 5 tuần ra cây.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] K. Nirmal Babu, M. Divakaran, G. S. Pil ai, V. Sumathi, K. Praveen, R. P. Raj, et al., "Protocols for in vitro propagation,
conservati on, synthetic seed production, microrhiz ome production, and molec ular profiling in turmeric (Curcuma longa L.),"
Methods Mol Biol, Vol. 1391, pp. 387-401, 2016.
[2] L. Pistel i, A. Bertoli, F. Gel i, L. Bedini, B. Ruffoni, L. Pistelli, "Production of curcuminoids in different in vitro organs of
Curcuma longa," Nat Prod Commun, Vol. 7, pp. 1037-42, Aug 2012. [3] J. L. Ji, X. F. Hua g
n , H. L. Zhu, "Curcumin and its formulations: potential anti-c ancer agents, " A nticancer Agents M ed Chem, Vol. 12, pp. 210-8, Mar 2012.
[4] R. Kuttan, P. Bhanumathy, K. Nirmala, M. C. George, "Potential anticancer activity of turmeric (Curcuma longa)," Cancer
Lett, Vol. 29, pp. 197-202, Nov 1985.
[5] H. Sunitibala, M. Damayanti, G. J. Sharma, "In vitro propagation and rhizome formation in Curcuma longa Linn," Cytobios, Vol. 105, pp. 71-82, 2001.
[6] Bùi Thị Thu Hương, Nguyễn Thị Bắc, Đồng Huy Giới, "Nghiên cứu nhân giống i n vitr o cây nghệ đỏ (Curcuma longa L.) từ
củ," Tạp chí Khoa học và Công nghệ Lâm nghiệp, Vol. 2, pp. 3-9, 2020.
[7] Trương Thị Phương Lan, Lê Thị Anh Thư, Ngô Thị Sen, "Nghiên cứu nhân giống i n vitro cây nghệ đen (Curcuma zedoaria
Roscoe) tạo nguồn nguyên liệu cho nuôi cấy tế bào huyền phù," Tạp chí Khoa học ạ
Đ i học Huế: Nông nghiệp và P há t tr iển
nông thôn, Vol. 126, pp. 65-73, 2017.
[8] T. Murashige and F. Skoog, "A revised medium for rapid growth and bio assays with tobacco tissue cultures," Physiologia
Plantarum, Vol. 15, pp. 473-497, 1962.
[9] R. F. El-Hawaz, W. C. Bridges, J. W. Adelberg, "In vitro growth of Curcuma longa L. in r s
e ponse to five mineral elements
and plant density in fed-batch cult ure systems," PLoS One, Vol. 10, p. e0118912, 2015.
[10] S. Prathanturarug, N. Soonthornchareonnon, W. Chuakul, Y. Phaidee, and P. Saralamp, "High-frequency shoot
multiplication in Curcuma longa L using thidiazuron," Plant Cel Rep, Vol. 21, pp. 1054-9, Jul 2003.
IN VITRO PROPAGATION OF TURMERIC (Curcuma lon a g L.)
Dinh Truong Son1,2, Dang Thi Thanh Tam2, Tran Thi Th u H ang2, Nguyen Xuan Truong1,2∗
1Institute of Agrobiology, Vietnam National University of Agriculture
2Faculty of Biotechnology, Vietnam National University of Agriculture SUMMARY
Turmeric (Curcuma longa L.) is not only valuable as a spice in delicious dishes but also acts as a medicinal herb
in the treatment of several diseases. This study was conducted to determine the in vitro multiplicatio n media o
turmeric. In vitro turmeric plants were used as a material to evaluate the effects of growth regulators on the
different stages such as shoot multiplication, rooting and in nursery conditions. The most suitable medium for
rapid multiplication of turmeric was MS (Murashige & Skoog) medium supplemented with 30 g/L sucrose an d
3.0 mg/L BA (N6-benzyladenine) giving 3.07 shoots/explant. Explant for in vitro multiplication was the
longitudinal y bisected stem which produced the highest multiplication rate (6.07 shoots/explant) on MS medium
supplemented with 30 g/L sucrose, 3.0 mg/L BA. The suitable medium for rooting stage was MS medium
supplemented with 30 g/L sucrose, 0.5 mg/L IBA (indole butyric acid) showing 100% rooting rate, normal root
morphology, and wel growing plants. In vitro turmeric plants grew wel on the five studied subtraits at the
∗ Author for correspondence: Tel: +84-988.558.289; Email: nxtruongvsh@vnua.edu.v n 263
CÔNG NGHỆ SINH HỌC TẾ BÀO
nursery stage. It is possible to use 70/30 sand soil mix whic
h showed a 100% survival rate, plant height was
13.10 cm, 6.3 leaves/plant after 5 weeks.
Keywords: Curcuma longa L., in vitro, plant tissue culture, turmeric. 264 View publication stats