Luận án Nghiên cứu tác động của nano bạc và nano sắt lên chất lượng cây giống in vitro ở một số cây trồng có giá trị kinh tế
Trang 1
Trang 2
Trang 3
Trang 4
Trang 5
Trang 6
Trang 7
Trang 8
Trang 9
Trang 10
Tải về để xem bản đầy đủ
Bạn đang xem 10 trang mẫu của tài liệu "Luận án Nghiên cứu tác động của nano bạc và nano sắt lên chất lượng cây giống in vitro ở một số cây trồng có giá trị kinh tế", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.
Tóm tắt nội dung tài liệu: Luận án Nghiên cứu tác động của nano bạc và nano sắt lên chất lượng cây giống in vitro ở một số cây trồng có giá trị kinh tế
l trong 10 phút kết hợp với 0,2 g/L AgNPs trong 15 phút đã khử nhiễm thành công tất cả các tác nhân gây nhiễm, không có tác dụng phụ đối với sự phát sinh cơ quan [58]. Các kết quả này tương đồng với kết quả của chúng tôi về khả năng khử trùng của AgNPs cũng như nồng độ khử trùng, tuy nhiên có sự khác biệt về nguồn mẫu, kích thước hạt nano, thời gian khử trùng và phương pháp thiết kế thí nghiệm. Kết quả cho thấy tỷ lệ khử trùng thành công ở những thí nghiệm này tương đương hoặc cao hơn không đáng kể so với nghiệm thức tốt nhất trong nghiên cứu của chúng tôi. Nguồn mẫu chúng tôi sử dụng trong nghiên cứu này là các lá non do đó nếu thời gian khử mẫu quá dài sẽ gây ra hiện tượng dập lá và có thể ảnh hưởng đến hiệu quả khử trùng. Chúng tôi không sử dụng kết hợp AgNPs với NaOCl như các nghiên cứu trước đây, ngoài trừ cồn được sử dụng trong khử trùng sơ bộ. Mặt khác, Arab và cộng sự (2014) cho rằng thời gian không có ảnh hưởng đáng kể đến hiệu quả khử trùng trên gốc ghép của hạnh nhân (Prunus amygdalus) và đào (Prunus pesica) [27]. Điều này có thể do nhóm tác giả đã ngâm mẫu cấy trong các khoảng thời gian quá ngắn (3, 5, 7 phút). Trong thí nghiệm của chúng tôi cả nồng độ và thời gian đều có tác động đáng kể đến tỷ lệ thành công của quá trình này; thời gian chúng tôi sử dụng là 5, 10, 15, 20, 30 phút đã có ảnh hưởng đáng kể đến hiệu quả khử trùng trên cả ba đối tượng nghiên cứu (salem, dâu tây, sâm Ngọc Linh). 56 Bên cạnh hiệu quả khử trùng bề mặt mẫu cấy, AgNPs cũng cho hiệu quả cảm ứng mô sẹo trên mẫu lá cây salem và sâm Ngọc Linh hay tái sinh chồi thông qua mô sẹo có nguồn gốc từ mẫu lá dâu tây. Kết quả ghi nhận cho thấy AgNPs ảnh hưởng đến giai đoạn đầu của quá trình tái sinh; các mẫu cấy được kích thích sớm hơn so với HgCl2 trong cảm ứng tạo mô sẹo. Điều này có thể là do khi mẫu cấy tiếp xúc với HgCl2 dẫn đến nguyên tử hydro trong cấu trúc phân tử được thay thế bởi Cl2, phá huỷ hệ enzyme của vi khuẩn, gây chết vi sinh vật. Bên cạnh đó, chúng cũng gây tổn thương các mô tế bào thực vật; vì thế chúng ta không khó để gặp phải tình trạng mẫu cấy chết hay sống nhưng không thể tái sinh hoặc thời gian tái sinh kéo dài. Ngược lại, thông qua quá trình khử trùng các AgNPs được hấp thu một cách bị động qua lá, bằng cách đi vào khí khổng trên lá, từ đó di chuyển vào hệ thống mạch của lá và vận chuyển đến các cơ quan qua phloem gây mã hoá gene auxin trong tế bào thực vật, kích thích khiến lượng auxin nội sinh tăng gây cảm ứng mẫu cấy [152]. Kết quả ghi nhận cho thấy AgNPs có hiệu quả trong sự hình thành mô sẹo, sự tăng sinh mô sẹo, hình thái của các mô sẹo và số chồi lớn hơn 1,5 cm tạo tiền đề cho các giai đoạn tiếp theo. Các kết quả này phù hợp với nghiên cứu trước đó khi mẫu cấy tiếp xúc với AgNPs. Ewais và cộng sự trong nuôi cấy cây lu lu (Solanum nigrum), kết quả ghi nhận tỷ lệ hình thành mô sẹo (89%), khối lượng tươi của mô sẹo (4,67 g/mẫu cấy) và các mô sẹo xốp có màu trắng, xanh lục trên môi trường có bổ sung 8 mg/L AgNPs [57]. Spinoso-Castillo và cộng sự (2017) đã nghiên cứu ảnh hưởng của các hạt AgNPs (hình cầu, kích thước 35 nm, chứa 12 mg/L kim loại Ag) lên quá trình vi nhân giống thương mại cây thuộc họ lan (Vanilla planifolia) trong hệ thống ngập chìm tạm thời Rita. Các chồi này được nuôi cấy trên môi trường có bổ sung AgNPs (0, 25, 50, 100 và 200 mg/L); sau 30 ngày nuôi cấy kết quả cho thấy sự hình thành chồi, chiều dài chồi, khối lượng tươi, khối lượng khô cao nhất trên môi trường có bổ sung 25 và 50 mg/L AgNPs; sự ức chế đáng kể đã được ghi nhận khi bổ sung 100 và 200 mg/L AgNPs [149]. Tóm lại, trong nghiên cứu này chúng tôi sử dụng AgNPs (kích thước ≤ 20 nm) ở nồng độ từ 0,2 g/L đến 0,5 g/L trong thời gian từ 15 phút đến 20 phút để khử trùng 57 bề mặt mẫu lá và có thể thay thế hoàn toàn chất khử trùng thông dụng là HgCl2 ở giai đoạn tạo nguồn mẫu in vitro. Sử dụng AgNPs nồng độ 0,2 g/L ở thời gian 20 phút cho hiệu quả khử trùng tối ưu nhất, mẫu lá cảm ứng tạo mô sẹo nhanh và phát triển tốt, không có dấu hiệu ức chế và không có ảnh hưởng tiêu cực đến sự phát triển ở các giai đoạn sau. Đặc biệt, đây là nghiên cứu cho thấy AgNPs có thể thay thế hoàn toàn HgCl2 cũng như không sử dụng chất kháng sinh trong khử trùng bề mặt và cảm ứng mẫu cấy. NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA AgNPs LÊN SỰ PHÁT SINH HÌNH THÁI CÁC LOẠI MẪU TRONG NUÔI CẤY IN VITRO 3.2.1. Ảnh hưởng của AgNPs lên sự gia tăng số lượng tế bào từ mô sẹo cây salem nuôi cấy in vitro AgNPs không chỉ tác động lên khả năng khử trùng và cảm ứng mẫu cấy mà trong nội dung này chúng còn ảnh hưởng đến sự phát sinh hình thái từ các nguồn mẫu khác nhau. Trong thí nghiệm này, bổ sung AgNPs ở các nồng độ khác nhau (0; 0,4; 0,8; 1,2; 1,6; 2 mg/L) có ảnh hưởng lên sự gia tăng số lượng tế bào từ mô sẹo cây salem sau 4, 8, 12, 16, 20, 24, 28 ngày nuôi cấy (Biểu đồ 3.1 và Hình 3.4). Quá trình phát triển của các tế bào đơn từ mô sẹo cây salem trong môi trường lỏng được ghi nhận qua 4 giai đoạn (thích nghi, tăng trưởng, cân bằng, suy vong). Sau 8 ngày nuôi cấy, các tế bào đã trải qua giai đoạn thích nghi (tế bào sinh trưởng chậm) (Biểu đồ 3.1). Đặc biệt, số lượng tế bào đạt cao nhất (1623 tế bào/mL) và các tế bào có nội chất đậm đặc, bắt màu thuốc nhuộm rất đậm, các tế bào này chiếm số lượng lớn trong dịch huyền phù tế bào ở nồng độ 1,2 mg/L AgNPs (Hình 3.4d); trong khi đó, số lượng tế bào chỉ đạt 1086 tế bào/mL và các tế bào có kích thước tương đối nhỏ, đồng nhất ở đối chứng (không bổ sung AgNPs) sau 8 ngày nuôi cấy (Hình 3.4a). 58 Biểu đồ 3.1. Ảnh hưởng của AgNPs lên sự gia tăng số lượng tế bào từ mô sẹo cây salem sau 4, 8, 12, 16, 20, 24, 28 ngày nuôi cấy Hình 3.4. Huyền phù tế bào từ mô sẹo cây salem trong môi trường nuôi cấy lỏng lắc a, b, c: huyền phù tế bào trong môi trường không bổ sung AgNPs ở các giai đoạn thích nghi (ngày thứ 8), tăng trưởng (ngày thứ 16), suy vong (ngày thứ 24); d, e, f: huyền phù tế bào trong môi trường bổ sung AgNPs nồng độ 1,2 mg/L ở các giai đoạn thích nghi (ngày thứ 8), tăng trưởng (ngày thứ 16), suy vong (ngày thứ 24). Độ phóng đại: 1.000.000 4 ngày 8 ngày 12 ngày 16 ngày 20 ngày 24 ngày 28 ngày 0 mg/L AgNPs 751 1086 3673 16337 19361 14639 12008 0,4 mg/L AgNPs 989 1251 31543 33385 34228 21321 19964 0,8 mg/L AgNPs 902 1419 35517 40463 43639 25963 22406 1,2 mg/L AgNPs 1350 1623 45850 48433 49088 26294 22858 1,6 mg/L AgNPs 1020 1433 39529 41909 43989 24041 21623 2 mg/L AgNPs 700 1299 31416 38630 43254 21611 17049 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 Số lư ợn g tế b ào Thời gian 59 Giai đoạn tăng trưởng của tế bào kéo dài từ ngày nuôi cấy thứ 8 đến ngày thứ 12 ở tất cả các nồng độ AgNPs và ngày thứ 16 ở đối chứng (Biểu đồ 3.1). Giai đoạn này, số lượng tế bào tăng lên rất nhanh và các tế bào thành cụm từ vài chục đến vài trăm tế bào. Các tế bào bắt đầu xuất hiện không bào, ban đầu là nhiều túi nhỏ, sau đó liên kết với nhau thành các túi lớn và cuối cùng thành một không bào trung tâm chiếm hầu hết thể tích của tế bào, dồn ép chất nguyên sinh và nhân ra sát thành tế bào ở đối chứng và 1,2 mg/L AgNPs (Hình 3.4b, e). Số lượng tế bào tăng rất nhanh ở nồng độ 1,2 mg/L AgNPs ngày thứ 12 (45850 tế bào/mL) so với đối chứng ngày thứ 16 (16337 tế bào/mL) (Biểu đồ 3.1). Ngoài ra, các tế bào đơn được nuôi cấy ở nồng độ 1,2 mg/L AgNPs (Hình 3.4e) có kích thước lớn hơn so với nghiệm thức đối chứng (Hình 3.4b). Giai đoạn ổn định ở các nồng độ AgNPs được bắt đầu từ ngày thứ 12, ở đối chứng là ngày thứ 16 cùng kéo dài đến ngày thứ 20. Số lượng tế bào đạt cao nhất (49088 tế bào/mL) ở nồng độ 1,2 mg/L AgNPs so với đối chứng (19361 tế bào/mL) vào ngày thứ 20 (Biểu đồ 3.1). Sau đó, số lượng tế bào giảm nhanh đến ngày thứ 24 và giảm chậm đến ngày 28, điều này chứng tỏ các tế bào bước vào giai đoạn suy vong (Hình 3.4c, f). Những kết quả trên cho thấy, ở tất cả các nghiệm thức đều cho khả năng gia tăng số lượng tế bào; AgNPs có vai trò kích thích phân bào diễn ra nhanh hơn, làm tăng số lượng tế bào đạt mức cực đại trong thời gian ngắn và sự ổn định của tế bào trong thời gian dài. Cuối cùng là sự suy vong của tế bào diễn ra, nguyên nhân có thể là do ảnh hưởng một số yếu tố như sự cạn kiệt chất dinh dưỡng, sự tăng mật độ tế bào, sự tích luỹ các chất độc. Hơn nữa các tế bào ở nồng độ 1,2 mg/L AgNPs cho sự thích nghi và tăng trưởng tốt hơn so với các nồng độ AgNPs khác và đối chứng. Điều này có thể được giải thích bằng sự liên quan giữa khí ethylene và các polyamine. Trong nghiên cứu này các polyamine không được bổ sung vào môi trường nuôi cấy nhưng lượng AgNPs bổ sung vào môi trường nuôi cấy có thể tác động đến hàm lượng khí ethylene làm thay đổi các polyamine; hàm lượng các polyamine thay đổi phụ thuộc vào các nồng độ AgNPs khác nhau có trong môi trường nuôi cấy. Giả thuyết này được chứng minh bằng nhiều nghiên cứu [56], [30]. Đã có nhiều minh chứng cho rằng các polyamine có vai trò quan trọng ở mức độ tế bào cũng như trong quá trình 60 nuôi cấy huyền phù tế bào. Heimer và cộng sự (1979) khi cho rằng các polyamine có vai trò quan trọng trong sự phân chia tế bào (kiểu phân chia tế bào và hình thái của tế bào). Nghiên cứu này đã cho thấy sự gia tăng mức độ hoạt động của các polyamine tỷ lệ thuận với sự phân chia tế bào trong nuôi cấy huyền phù tế bào cây thuốc lá (Saintpaulia ionantha) và cây cà chua (Lycopersicon esculentum) [73]. Một nghiên cứu tương tự về sự hấp thu các polyamine trên tế bào đã được thực hiện bởi Pistocchi và cộng sự (1987) thông qua nuôi cấy huyền phù tế bào cây cà rốt (Daucus carota L.) [124]. Berlin và Forche đã báo cáo rằng mức độ hoạt động của các polyamine thấp đã khiến cho các tế bào thuốc lá (Saintpaulia ionantha) trong nuôi cấy ngừng phân chia nhưng các tế bào tiếp tục phát triển về kích thước theo chiều ngang; trong khi đó sự phát triển kích thước của tế bào theo chiều dọc không bị ảnh hưởng bởi các polyamine [36]. Như vậy có thể thấy các polyamine có vai trò quan trọng trong sự phân chia, sinh trưởng và phát triển hình thái tế bào. Trong nghiên cứu này, lần đầu tiên AgNPs cho thấy tác động tích cực làm gia tăng sự phát sinh huyền phù tế bào, cũng như hình thái và chất lượng tế bào cây salem thông qua con đường ức chế sinh tổng hợp của khí ethylene dẫn đến gia tăng các polyamine. Vì vậy, môi trường có bổ sung 1,2 mg/L AgNPs là tối ưu nhất cho sự phát sinh huyền phù tế bào ở ngày thứ 20; và pha cân bằng được bắt đầu từ ngày 16 đến ngày 20 vào lúc tế bào phân chia và phát triển ổn định là thời điểm thích hợp nhất cho việc cấy chuyền huyền phù tế bào. 3.2.2. Ảnh hưởng của AgNPs lên sự tái sinh chồi từ huyền phù tế bào cây salem nuôi cấy in vitro Sau 4 tuần nuôi cấy kết quả ghi nhận được cho thấy việc bổ sung AgNPs ở các nồng độ khác nhau có khác biệt đáng kể về hiệu quả tái sinh chồi và chất lượng chồi so với đối chứng (không bổ sung AgNPs) (Bảng 3.4 và Hình 3.5). 61 Bảng 3.4. Ảnh hưởng của AgNPs lện sự tái sinh, sinh trưởng và phát triển chồi từ huyền phù tế bào cây salem sau 4 tuần nuôi cấy AgNPs (mg/L) Tỷ lệ mẫu tái sinh (%) Số chồi/bình Chiều cao chồi (cm) Số chồi > 1,5 cm/bình Khối lượng tươi (g) 0,0 40,00b* 2,33c 0,90b 0,00d 0,21c 0,4 45,55ab 3,00bc 1,06b 1,33c 0,31bc 0,8 47,77ab 6,66a 1,20b 2,00bc 0,42b 1,2 59,99ab 4,00bc 1,33ab 2,33b 0,42b 1,6 67,77a 4,66b 1,83a 3,66a 0,65a 2,0 66,66a 3,66bc 1,26ab 2,33b 0,32bc Ghi chú: *Những chữ cái khác nhau (a,b,c...) trong cùng một cột thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa ở mức a = 0,05 trong phép thử Duncan. Hình 3.5. Sự tái sinh, sinh trưởng và phát triển chồi từ huyền phù tế bào cây salem ở đối chứng và các nồng độ AgNPs khác nhau sau 4 tuần nuôi cấy a, b, c, d, e, f: chồi cây salem từ môi trường bổ sung các nồng độ AgNPs khác nhau (0,0; 0,4; 0,8; 1,2; 1,6; 2,0; từ trái qua phải) sau 4 tuần nuôi cấy. Kết quả ghi nhận sự hình thành mô sẹo xốp có cấu trúc giống phôi ở tất cả các nồng độ AgNPs và đối chứng (không có bổ sung AgNPs) sau 1 tuần nuôi cấy; trong khi đó, sự tái sinh chồi được ghi nhận ở tuần thứ 2 ở các nồng độ AgNPs so với đối chứng là tuần thứ 3. Như vậy, quá trình tái sinh chồi cây salem từ huyền phù tế bào là gián tiếp thông qua mô sẹo có cấu trúc giống phôi và AgNPs có vai trò trong quá trình thúc đẩy sự tái sinh chồi diễn ra nhanh hơn so với đối chứng. Sau 4 tuần nuôi cấy, kết quả ghi nhận cho thấy tỷ lệ tái sinh chồi đạt tối ưu ở các nồng độ AgNPs (45,55 – 67,77%) so với đối chứng (40,00%). Số chồi/bình đạt cao nhất ở 0,8 mg/L AgNPs (6,66 chồi); cao gần gấp 3 lần so với đối chứng (2,33 chồi). Bên cạnh đó, chiều cao chồi đạt tối ưu ở 1,2 – 2,0 mg/L AgNPs (1,26 – 1,83 cm) so với các nồng độ AgNPs khác và đối chứng (0,90 – 1,20 cm). Đặc biệt, số chồi 62 lớn hơn 1,5 cm và khối lượng tươi đạt cao nhất ở 1,6 mg/L AgNPs (lần lượt là 3,66 chồi, 0,56 g) so với đối chứng (lần lượt là 0,00 chồi, 0,21 g). Bên cạnh đó, kết quả ghi nhận ở nồng độ 0,4 mg/L AgNPs và đối chứng cho thấy sự tái sinh chồi yếu (Hình 3.5a, b). Các chồi hình thành ở nồng độ 0,8 – 1,2 mg/L AgNPs có sự phân nhánh khá cao, từ một chồi hình thành thêm 2 – 3 chồi khác (Hình 3.5c, d) làm cho hình thái chồi có hình dạng không bình thường, dễ bị tổn thương khi cấy chuyền. Những chồi ở nồng độ 1,6 mg/L AgNPs có sự hình thành chồi đơn rõ ràng, các chồi to, khoẻ, tách nhau ra riêng biệt, và đây là nguồn vật liệu tốt cho quá trình vi nhân giống (Hình 3.5e). Ở nồng độ 2,0 mg/L AgNPs gây ức chế sự phát triển chồi, sự hình thành chồi vẫn xảy ra sớm nhưng các chồi chậm phát triển ở những tuần tiếp theo (Hình 3.5f). Hiện tượng tái sinh chồi từ huyền phù tế bào đã được Skoog và Miller (1957) mô tả thông qua các giai đoạn như sau: từ dịch huyền phù tế bào hình thành mô sẹo có cấu trúc giống phôi, từ các mô sẹo này hình thành chồi, từ chồi hình thành rễ và tạo cây hoàn chỉnh; tất cả những quá trình này phụ thuộc rất nhiều vào các chất điều hoà sinh trưởng thực vật [146]. Trong nghiên cứu này, sự hình thành chồi cây salem cũng được tái sinh thông qua mô sẹo có cấu trúc giống phôi. Kết quả cho thấy AgNPs ở nồng độ tối ưu (1,6 mg/L) trong thí nghiệm này không chỉ có tác dụng thúc đẩy quá trình tái sinh chồi cây salem mà còn có vai trò quan trọng trong sinh trưởng và phát triển của chúng trong nuôi cấy in vitro. Nếu tăng hoặc giảm nồng độ AgNPs trong môi trường nuôi cấy, kết quả ghi nhận các chỉ tiêu này cũng giảm theo. Như vậy, trong môi trường có bổ sung 1,6 mg/L AgNPs cho sự tái sinh, sinh trưởng và phát triển chồi cây salem cao sau 4 tuần nuôi cấy in vitro. 3.2.3. Ảnh hưởng của AgNPs lên quá trình phát sinh và tăng sinh phôi từ mô sẹo sâm Ngọc Linh nuôi cấy in vitro Kết quả ở Bảng 3.5 cho thấy số lượng phôi và cây con có nguồn gốc từ phôi phụ thuộc vào nồng độ AgNPs được bổ sung vào môi trường sau 14 tuần nuôi cấy. Số lượng phôi soma (140) và cây con có nguồn gốc từ phôi (14,66) ở nồng độ 1,6 mg/L AgNPs cao hơn đáng kể 3-4 lần so với ở nghiệm thức đối chứng (lần lượt là 40,33; 4,33;). Bên cạnh đó, hình thái phôi cũng được ghi nhận ở nồng độ 1,6 mg/L 63 AgNPs là phôi hình cầu, hình tim, hình ngư lôi, lá mầm (Hình 3.6a, b, c và Hình 3.7) với bề mặt nhẵn, nằm cách xa nhau; trong khi đó chỉ các phôi hình cầu, kết dính được ghi nhận trong đối chứng. Số lượng cây con có nguồn gốc từ phôi > 3cm và khối lượng tươi của cây con đạt tối ưu ở nồng độ AgNPs từ 0,8 mg/L đến 1,6 mg/L (Hình 3.6d). Trong đó, khối lượng tươi của cây con ở nghiệm thức bổ sung AgNPs ở 0,8 mg/L (0,63 g) và 1,2 mg/L (0,56 g) cao hơn hẳn ở 1,6 mg/L AgNPs (0,48 g), nhưng khối lượng khô thấp hơn đáng kể (56,33 mg và 62,00 mg) so với nghiệm thức bổ sung 1,6 mg/L AgNPs (86,00 mg). Do đó, cây con trong nghiệm thức bổ sung 0,8 mg/L và 1,2 mg/L AgNPs cho thấy hiện tượng thủy tinh thể. Mặt khác, các thông số trong xử lý bổ sung 2,0 mg/L AgNPs không chỉ cho thấy sự ức chế sự hình thành phôi mới mà còn có tác động tiêu cực đến sự phát triển của cây con có nguồn gốc từ phôi. Bảng 3.5. Ảnh hưởng của AgNPs lên khả năng nhân nhanh phôi và tái sinh chồi từ phôi vô tính cây sâm Ngọc Linh sau 6 tuần nuôi cấy AgNPs (mg/L) Số phôi/ bình Cây con có nguồn gốc từ phôi Khối lượng tươi cây con (g) Khối lượng khô cây con (mg) Tổng Cây con > 3 cm/bình 0,0 40,33c* 4,33d 2,66c 0,28c 28,66d 0,4 49,33c 9,33b 4,00bc 0,35bc 43,33bcd 0,8 83,66b 9,66b 5,00ab 0,63a 56,33bc 1,2 98,33b 10,66b 5,33ab 0,56ab 62,00b 1,6 140,00a 14,66a 5,66a 0,48abc 86,00a 2,0 40,66c 6,66c 0,00d 0,31bc 41,00cd Ghi chú: *Những chữ cái khác nhau (a,b,c...) trong cùng một cột thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa ở mức a = 0,05 trong phép thử Duncan. 64 Hình 3.6. Ảnh hưởng của AgNPs lên quá trình sinh và tăng sinh phôi soma sâm Ngọc Linh sau 14 nuần nuôi cấy a. và b. Phôi soma được chụp bằng kính hiển vi huỳnh quang và phôi hình cầu trên bề mặt mô sẹo được chụp bằng kính hiển vi điện tử quét với độ phóng đại là 1.000.000 trên môi trường chứa 1,6 mg/L AgNPs sau 6 tuần nuôi cấy, c. Phôi soma lấy bằng kính hiển vi huỳnh quang trên môi trường chứa 1,6 mg/L AgNPs sau 8 tuần nuôi cấy, d. Phôi soma và cây con trên môi trường chứa 1,6 mg/L AgNPs sau 14 tuần nuôi cấy. 65 Hình 3.7. Hình thái phôi vô tính cây sâm Ngọc Linh ở đối chứng và 1,6 mg/L AgNPs a: phôi vô tính từ môi trường không bổ sung AgNPs (đối chứng) sau 8 tuần nuôi cấy; b, c, d: phôi vô tính từ môi trường bổ sung 1,6 mg/L AgNPs sau 8 tuần nuôi cấy. Độ phóng đại: 10 Về lý thuyết, mỗi tế bào thực vật sống đều có khả năng phát sinh phôi vô tính. Công dụng của AgNO3 trong việc nâng cao tần suất phát sinh phôi vô tính đã được nghiên cứu trên nhiều đối tượng cây trồng khác nhau như cà phê (Coffea canephora) [61], carrot (Daucus carota) [120], vân sam trắng (Picea glauca) [89]. Trong nghiên cứu này, AgNPs lần đầu tiên được sử dụng trong nghiên cứu phát sinh phôi vô tính cây sâm Ngọc Linh. Kết quả cho thấy, AgNPs đã có hiệu quả tích cực trong hình thành và phát triển phôi vô tính. Trong các nghiên cứu trước đây, sự hình thành phôi vô tính là không đáng kể khi nuôi cấy các lớp mỏng tế bào củ cây sâm Ngọc Linh dưới ảnh hưởng của các chất điều hoà sinh trưởng thực vật [117]. Năm 2012, Nhựt và cộng sự đã báo cáo rằng việc bổ sung thêm spermidine vào môi trường nuôi cấy đã tạo ra hiệu quả cao trong quá trình tạo phôi thông qua mô sẹo có nguồn gốc từ 66 nuôi cấy lớp mỏng tế bào củ cây sâm Ngọc Linh, nhưng chủ yếu là các dạng phôi hình cầu, kết dính [119]. Trong nghiên cứu này, AgNPs ở nồng độ tối ưu có tác động tích cực đến sự hình thành phôi vô tính cũng như tăng sinh từ mô sẹo cây sâm Ngọc Linh có nguồn gốc từ mẫu lá ex vitro. Đặc biệt, những phôi này có sự đa dạng về hình thái cũng như chúng chuyển sang trạng thái biệt hóa với bề mặt trơn láng, dần dần hình thành phát thể 2 lá mầm, thích hợp cho việc hình thành cây con chất lượng cao. Kết quả này cũng cho thấy rằng có một sự khác biệt đáng kể so với nghiên cứu của Nhựt và cộng sự (2011) khi sử dụng mô sẹo có nguồn gốc từ mẫu lá ex vitro để tái sinh chồi (8,2 chồi/mẫu) và hình thành cây con không thông qua quá trình phát sinh phôi vô tính [117]. Cho đến nay vẫn chưa có báo cáo cho thấy cơ chế của AgNPs ảnh hưởng đến quá trình phát sinh phôi vô tính. Tuy nhiên, có các nghiên cứu chứng minh AgNO3 như một chất ức chế sinh tổng hợp của khí ethylene [39] và sử dụng tiền chất SAM cho các phản ứng polyamine ảnh hưởng đến phát sinh phôi vô tính [89]. Trong nghiên cứu này, sự hình thành phôi vô tính được quan sát dưới ảnh hưởng của AgNPs có thể cung cấp bằng chứng cho lý thuyết mới rằng AgNPs thúc đẩy sự hình thành và tăng sinh phôi vô tính cây sâm Ngọc Linh thông qua điều hòa hoạt động của khí ethylene. Kết quả trong nghiên cứu của chúng tôi tương tự như nghiên cứu
File đính kèm:
- luan_an_nghien_cuu_tac_dong_cua_nano_bac_va_nano_sat_len_cha.pdf
- Những đóng góp của luận án (Tiếng việt).pdf
- Những đóng góp của luận án(Tiếng anh).pdf
- Tóm tắt (Tiếng anh).pdf
- Tóm tắt (Tiếng việt).pdf
- TRICH YEU (tieng anh).doc
- TRICH YEU (tieng viet).doc