1. Đặt vấn đề
Mai Địa Thảo (Impatiens walleriana) là một loài thực vật có hoa trong họ Bóng nước (Balsaminaceae), cây thân thảo mềm, thân cây có màu đỏ hồng, lá có hình mác răng cưa, hoa đẹp và có nhiều màu sắc.
Sở hữu màu sắc sặc sỡ nên Mai Địa Thảo được ưa thích để trang trí nhà cửa, đường phố, lễ hội,... Ngoài ra, Mai Địa Thảo còn có tác dụng trong y học, đã được sử dụng làm thuốc để điều trị vết côn trùng đốt, chữa viêm da do dị ứng...
Hiện tại, cách nhân giống Mai Địa Thảo phổ biến là gieo hạt và giâm cành. Ưu điểm của hai phương pháp này là dễ thực hiện. Tuy nhiên, cả hai phương pháp đều có nhược điểm là tốc độ nhân giống không cao, khó kiểm soát chất lượng cây (do không thể chọn các hạt, cành giâm sạch bệnh).
Chính vì vậy, chúng tôi đã tiến hành “Nghiên cứu nhân giống cây mai địa thảo (Impatients walleriana) bằng kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào thực vật” nhằm tạo ra nguồn cây giống đồng đều, sạch bệnh phục vụ nhu cầu sản xuất.
2. Kết quả nghiên cứu
2.1. Ảnh hưởng của thời gian xử lý Calcium hypochlorite 10% đến hiệu quả khử trùng đoạn thân mang mắt ngủ cây Mai Địa Thảo
Trong thí nghiệm này, các đoạn thân mang mắt ngủ cây Mai Địa Thảo được khử trùng với dung dịch calcium hypochlorite 10% ở các khoảng thời gian khác nhau là 6, 8, 10 và 12 phút. Kết quả nghiên cứu được trình bày tại bảng 2.1 và hình 2.1.
Bảng 2.1: Ảnh hưởng của thời gian khử trùng Ca(OCl)2 10% đến mẫu đoạn thân mang mắt ngủ cây Mai Địa Thảo sau 5 ngày nuôi cấy
|
Công thức
|
Thời gian mẫu tiếp xúc Ca(OCl)2 10% (phút)
|
Tỷ lệ mẫu sạch (%)
|
Tỷ lệ mẫu sống sạch (%)
|
|
CT1
|
6
|
29,5
|
18,75
|
|
CT2
|
8
|
33,33
|
20,77
|
|
CT3
|
10
|
55,67
|
29,76
|
|
CT4
|
12
|
63,22
|
30,15
|
    |
 |
| Hình 2.1: Đoạn thân mang mắt ngủ cây Mai Địa Thảo được khử trùng bằng Ca(OCl)2 10% với khoảng thời gian khác nhau sau 5 ngày nuôi cấy |
2.2. Ảnh hưởng của thời gian xử lý Presept 0,5% đến hiệu quả khử trùng mẫu đoạn thân mang mắt ngủ cây Mai Địa Thảo
Trong thí nghiệm này, các đoạn thân mang mắt ngủ cây Mai Địa Thảo được khử trùng với Presept 0,5% với các khoảng thời gian khác nhau 10; 20; 30; 40 phút. Kết quả nghiên cứu được trình bày tại bảng 2.2, hình 2.2.
Bảng 2.2: Ảnh hưởng của thời gian khử trùng Presept 0,5% đến mẫu đoạn thân mang mắt ngủ cây Mai Địa Thảo sau 5 ngày nuôi cấy
|
Công thức
|
Thời gian (phút)
|
Tỷ lệ mẫu sạch (%)
|
Tỷ lệ mẫu sống sạch (%)
|
|
CT1
|
10
|
25,7
|
19,3
|
|
CT2
|
20
|
33,56
|
21,6
|
|
CT3
|
30
|
58,67
|
30,45
|
|
CT4
|
40
|
63,63
|
32,55
|
|
 |
| Hình 2.2: Đoạn thân mang mắt ngủ cây Mai Địa Thảo được khử trùng bằng Presept 0,5% sau 5 ngày nuôi cấy |
2.3. Ảnh hưởng của BA đến sự phát sinh chồi từ đoạn thân mang mắt ngủ của cây Mai Địa Thảo
BA là chất điều hòa sinh trưởng, thuộc nhóm cytokinin, có tác dụng thúc đẩy sự phân chia tế bào, làm kích thích quá trình phát triển chồi, giúp gia tăng số lượng chồi. Trong thí nghiệm này, môi trường MS được bổ sung BA với các nồng độ là 0; 0,5; 1; 1,5; 2 (mg/l). Kết quả nghiên cứu được trình bày tại bảng 2.3.
Bảng 2.3: Ảnh hưởng của BA đến sự phát sinh chồi từ đoạn thân mang mắt ngủ của cây Mai Địa Thảo sau 2 tuần nuôi cấy
|
Công thức
|
Nồng độ BA (mg/l)
|
Tỷ lệ mẫu phát sinh chồi (%)
|
Hệ số phát sinh chồi
|
Đặc điểm chồi
|
|
CT1
|
0
|
100
|
0,6±0,05c
|
Nhỏ
|
|
CT2
|
0,5
|
100
|
1b
|
Nhỏ
|
|
CT3
|
1
|
100
|
1,76±0,04a
|
Xanh đậm, nhỏ
|
|
CT4
|
1,5
|
100
|
1,72±0,03a
|
Xanh đậm, to
|
|
CT5
|
2
|
100
|
1,43±0,03a
|
Xanh đậm, to
|
|
CV (%)
|
|
|
2,7
|
|
|
LSD 0,05%
|
|
|
0,654
|
|
2.4. Ảnh hưởng của nồng độ BA tới quá trình nhân nhanh chồi cây Mai Địa Thảo
BA là hormone điều hòa sinh trưởng, được sử dụng trong nuôi cấy mô để kích thích tạo chồi. Trong thí nghiệm này, môi trường MS được bổ sung BA với các nồng độ khác nhau 0; 0,5; 1; 1,5; 2 (mg/l). Kết quả nghiên cứu được trình bày tại bảng 2.4, hình 2.3.
Bảng 2.4: Ảnh hưởng của BA tới nhân nhanh chồi Mai Địa Thảo sau 4 tuần theo dõi
|
Công thức
|
Nồng độ BA (mg/l)
|
Hệ số nhân chồi
|
Chiều cao chồi
|
Số lá/chồi
|
|
CT1
|
0
|
1,467±0,133d
|
3,21±0,03a
|
2,32±0,03b
|
|
CT2
|
0,5
|
2,017±0,233c
|
2,322±0,12b
|
2,25±0,05b
|
|
CT3
|
1
|
3,75±0,05b
|
1,789±0,046c
|
2,71±0,13a
|
|
CT4
|
1.5
|
5,43±0,117a
|
1,892±0,063c
|
2,72±0,03a
|
|
CT5
|
2
|
3,83±0,017b
|
1,922±0,038c
|
2,2±0,05b
|
|
CV (%)
|
|
3,4
|
4,1
|
2,5
|
|
LSD
|
|
0,212
|
0,173
|
0,1
|
|
|
|
|
|
|
|
 |
| Hình 2.3: Chồi Mai Địa Thảo được cấy trên môi trường MS bổ sung BA sau 4 tuần nuôi cấy |
2.5. Ảnh hưởng của hàm lượng môi trường MS & than hoạt tính đến áu trình ra rễ và tạo cây hoàn chỉnh của cây Mai Địa Thảo
Trong nuôi cấy mô, than hoạt tính có vai trò trong hấp thu các chất độc và ức chế sinh trưởng thực vật từ mẫu được nuôi cấy, giúp cải thiện sự tăng trưởng và phát triển của tế bào. Trong thí nghiệm này, môi trường có nồng độ MS/4 được bổ sổ sung than hoạt tính ở các nồng độ khác nhau 0; 0,5; 1; 1,5 mg/l. Kết quả nghiên cứu được trình bày tại bảng 2.5, hình 2.4.
Bảng 2.5: Ảnh hưởng của than hoạt tính đến khả năng tạo rễ cây Mai Địa Thảo
|
Công thức
|
AC (mg/l)
|
Tỷ lệ ra rễ (%)
|
Số rễ / chồi
|
Chiều dài rễ trung bình (cm)
|
|
|
CT1
|
MS/4 + 0 AC
|
100
|
7,67±0,33c
|
4,148±0,067a
|
|
|
CT2
|
MS/4 + 0,5 AC
|
100
|
7,73±0,13c
|
3,445±0,05b
|
|
|
CT3
|
MS/4 + 1 AC
|
100
|
10,38±0,33a
|
3,677±0,033b
|
|
|
CT4
|
MS/4 + 1,5 AC
|
100
|
8,35±0,05b
|
3,553±0,068b
|
|
|
CV (%)
|
|
|
2,4
|
1,6
|
|
|
LSD (%)
|
|
|
0,468
|
0,13
|
|
|
 |
| Hình 2.4: Chồi Mai Địa Thảo được cấy trên môi trường MS bổ sung than hoạt tính sau 9 ngày nuôi cấy |
3. Kết luận
Từ kết quả nghiên cứu của các thí nghiệm đã tiến hành, chúng tôi rút ra những kết luận sau:
1) Đoạn thân mang mắt ngủ cây Mai Địa Thảo được khử trùng bằng Ca(OCl)2 10% 10 phút có tỷ lệ mẫu sống sạch cao (29,76%); bằng Presept 0,5% là 30 phút cho kết có tỷ lệ mẫu sống sạch cao nhất (30,45%) sau 5 ngày nuôi cấy.
2) Môi trường MS bổ sung 1 mg/l BA cho kết quả phát sinh chồi Mai Địa Thảo với hệ số nhân chồi là 1,76; Môi trường MS bổ sung 2mg/l BA Kinetin cho kết quả phát sinh chồi Mai Địa Thảo tốt nhất với hệ số nhân chồi là 1,583 sau 14 ngày nuôi cấy.
3) Môi trường nhân nhanh tối ưu cho chồi Mai Địa Thảo là MS bổ sung 1,5 mg/l BA cho hệ số nhân chồi cao nhất (5,433 chồi/mẫu), chiều cao chồi là , chồi 1,892 cm, số lá/chồi là 2,717 cm sau 20 ngày nuôi cấy.
4) Môi trường tối ưu để ra rễ chồi cây Mai Địa Thảo in vitro là môi trường MS/4 và bổ sung 1,5 mg/l than hoạt tính cho kết quả tạo ra nhiều rễ nhất (10,383 rễ/chồi), chiều dài rễ trung bình là 3,677 cm sau 9 ngày nuôi cấy.
TÀI LIỆU THAM KHẢO CHÍNH
1. Nguyễn Trung Dũng, Võ Thị Bạch Mai (2006). Nuôi trồng thủy canh cây Mai Địa Thảo (Impatiens wallerana). Tạp chí phát triển KH&CN. TẬP 9.
2. Lê Thị Luận, Nguyễn Thị Thảo Quyên, Lâm Thị Ngọc Thúy, Nguyễn Đức Tuấn, Nguyễn Hồng Phương, Trương Thị Bích Phượng (2020). Nghiên cứu nhân giống in vitro cây Lan Giả Hạc Hawaii (Dendrobium adastra). Hội nghị công nghệ sinh học toàn quốc.
3. L. Samiei, M. Davoudi, Panhehkolayi, H. Mirshahi and Z. Karimian (2018). A simple and efficient micropropagation protocol for New Guinea Impatiens (Impatiens hawkeri). Journal of Environmental Biology (39):454-458.
4. S. Samala, K. Kongton, S. Yenchon, S. Petchsri, Y. Suwannakong, W. Rotchanajinda, P.P. Chareonsap. Effect of auxins and cytokinin on micropropagation of Impatiens sirindhorniae Triboun & Suksathan in vitro. 10.17660/ActaHortic.2022.1339.28.
5. A. Subotić, S. Jevremović, A. Cingel & S. Milošević (2008) Effect of Urea—Type Citokinins on Axillary Shoots Regeneration of Impatiens Walleriana L, Biotechnology & Biotechnological Equipment, 22:3, 817-819.
6. Behzad Kaviani, Ava Almasi, Shahram Sedaghathoor & Amir Ali Khoddamzadeh. A protocol for fast in vitro propagation of Impatiens hawkeri cv. Sweeties Blue Star, an important ornamental-cover species. Rodriguésia 72: e02562019. 2021.
PGS.TS. Bùi Thị Thu Hương – Nhóm NCM Công nghệ sinh học nano và công nghệ gen – protein tái tổ hợp