MỞ ĐẦU 1. Tính c p thi t c tài...rộng 31,8 cm và dài 45,7 cm. Mỗi hộp nhựa HCN2 chứa 600 film nylon. 2.1.6. Môi trường nuôi cấy Môi trường in vitro: môi

1

MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài

Hệ thống vi thủy canh (VTC) là hệ thống nhân giống kết hợp giữa

vi nhân giống (VNG) và thủy canh, đây là một phương pháp có tiềm

năng trong sản xuất cây giống. Phương pháp này kế thừa nhiều ưu

điểm của kỹ thuật thủy canh và phương pháp VNG, có thể khắc phục

một số hạn chế của phương pháp nhân giống truyền thống. Hahn và

cs (1996, 1998, 2000) đã báo cáo rằng cây hoa cúc trong hệ thống

này tăng trưởng mạnh hơn so với hệ thống nuôi cấy in vitro. Trong

nghiên cứu của Nhut và cs (2005b) đưa ra mô hình VTC với giá thể

film nylon cho thấy cây cúc tăng trưởng tốt hơn so với hệ thống nhân

giống in vitro.

Theo xu hướng hiện nay, hệ thống này được nghiên cứu cải tiến

theo hai xu hướng: (1) hiện đại hóa các thiết bị nhằm tối ưu hóa điều

kiện nuôi cấy; (2) đơn giản hóa với các thiết bị, vật liệu đơn giản, rẻ

tiền nhưng vẫn đảm bảo được sự phát triển tốt của cây, nâng cao chất

lượng cây giống, dễ dàng áp dụng trên quy mô lớn.

Vì vậy, xu hướng thứ hai được chúng tôi lựa chọn nhằm đơn giản

quy trình sản xuất cũng như dễ ứng dụng vào thực tiễn sản xuất. Đề

tài “Hoàn thiện hệ thống nhân giống vi thủy canh cây hoa cúc

trắng (Chrysanthemum morifolium)” được thực hiện nhằm đánh

giá khả năng tăng trưởng của cây hoa cúc trong hệ thống VTC, đánh

giá được hiệu quả nhân giống, đưa ra một mô hình sản xuất cây

giống trong hệ thống VTC phù hợp và có thể nhân giống với số

lượng lớn. Bên cạnh đó, vai trò của ánh sáng đơn sắc cũng như nano

bạc bổ sung vào môi trường nuôi cấy cũng được nghiên cứu.

2

2. Mục tiêu và yêu cầu của đề tài

Đề tài này được thực hiện để đánh giá ảnh hưởng của một số yếu

tố (tiền xử lý auxin, thể tích, mật độ, điều kiện thoáng khí, nano bạc,

ánh sáng,..) lên sự tăng trưởng của cây cúc trắng (Chrysanthemum

morifolium) trong hệ thống VTC và khả năng thích nghi, tăng trưởng

và ra hoa ở giai đoạn vườn ươm. Từ những kết quả của nghiên cứu

này, luận án sẽ đề xuất hệ thống nhân giống VTC cây hoa cúc.

3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Ý nghĩa khoa học

Kết quả nghiên cứu của luận án sẽ cung cấp các dẫn liệu khoa học

mới có giá trị về việc đưa ra hệ thống nhân giống VTC cây hoa cúc.

Đồng thời luận án cũng là tài liệu tham khảo hữu ích cho nghiên cứu

và giảng dạy về lĩnh vực nhân giống ở thực vật.

Ý nghĩa thực tiễn

Đây là hướng nghiên cứu có tiềm năng ứng dụng trong lĩnh vực

nhân giống thực vật. Đề tài đã đưa ra mô hình VTC phù hợp, tạo

được nguồn cây giống đồng nhất với số lượng lớn.

4. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu của đề tài

Đối tượng nghiên cứu

Hệ thống VTC được sử dụng để nghiên cứu quá trình tăng trưởng

của cây hoa cúc trắng (Chrysanthemum morifolium).

Phạm vi nghiên cứu

Đề tài được thực hiện nhằm đánh giá khả tăng trưởng cây hoa cúc

trắng trong hệ thống VTC dưới các điều kiện nuôi cấy khác nhau, vai

trò của nano bạc trong vấn đề kháng khuẩn cũng như ánh sáng đơn

sắc trong nâng cao chất lượng cây giống; qua đó, đưa ra hệ thống

VTC lớn hơn, dễ dàng đóng gói, vận chuyển và thương mại. Ngoài

ra, đề tài còn tiến hành trồng thử nghiệm trên điều kiện đồng ruộng.

3

5. Những đóng góp mới của luận án

Nghiên cứu này đã đưa ra được hệ thống VTC và đánh giá khả

năng tăng trưởng của cây hoa cúc. Xây dựng quy trình nhân giống

của cây cúc trắng từ giai đoạn cây giống trong hệ thống VTC đến

giai đoạn cây thương phẩm. Đánh giá được vai trò của nano bạc lên

sự gia tăng khả năng tăng trưởng cũng như kháng lại một số vi sinh

vật trong môi trường nuôi cấy VTC cũng như vai trò của ánh sáng

đơn sắc trong nâng cao chất lượng cây giống.

6. Kết cấu của luận án

Luận án gồm 141 trang (kể cả tài liệu tham khảo) chia thành các

phần: Phần mở đầu 4 trang; Chương 1: Tổng quan tài liệu 33 trang;

Chương 2: Vật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu 14 trang;

Chương 3: Kết quả nghiên cứu 47 trang; Chương 4: Bàn luận 23

trang; Phần kết luận và đề nghị 2 trang; Các công trình đã công bố

liên quan đến luận án 2 trang; Phần tài liệu tham khảo 16 trang với

140 tài liệu tham khảo bằng tiếng Việt, tiếng Anh và Internet. Luận

án có 14 bảng, 31 hình và 12 biểu đồ.

Chƣơng I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

Luận án đã tham khảo và tổng kết về 7 vấn đề chính với các nội

dung liên quan đến: (1) Thủy canh; (2) VTC; (3) Sơ lược về cây hoa

cúc; (4) Các phương pháp nhân giống cây hoa cúc; (5) Ảnh hưởng

của điều kiện môi trường lên sự tăng trưởng của cây; (6) Nano bạc;

(7) Hệ thống chiếu sáng đơn sắc.

4

Chƣơng II: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU

2.1. Vật liệu

2.1.1. Vật liệu thực vật

Nguồn mẫu là các cây cúc trắng (Chrysanthemum morifolium)

nguồn gốc từ Nhật Bản được cấy chuyền nhiều lần, có chiều cao từ

10 – 12 cm.

2.1.2. Thiết bị, dụng cụ và hóa chất

Thiết bị và dụng cụ: Cân điện tử, máy cất nước, máy đo pH, nồi

hấp vô trùng, tủ cấy vô trùng, dao cấy, đĩa cấy, panh cấy, kéo, bình

nuôi cấy 100 ml và 250 ml,... Dụng cụ được khử trùng bằng

autoclave ở 121C, 1 atm trong 30 phút. Máy đo SPAD-502, tủ sấy

Sanyo MOV-112, cân kỹ thuật Prescisa (Nhật Bản).

Hóa chất: Dung dịch nano bạc do Viện Công nghệ Môi trường

cung cấp với các hạt nano bạc có kích thước trung bình ≤ 20 nm.

Nồng độ của dung dịch nano bạc là 500 ppm (Chau et al., 2008).

Agar, sucrose, IBA, acetone ≥ 99,5%.

2.1.3. Thiết bị chiếu sáng

Ánh sáng đèn huỳnh quang (FL), 100% LED đỏ (R), 10% LED

xanh + 90% LED đỏ (10B:90R), 20% LED xanh + 80% LED đỏ

(20B:80R), 30% LED xanh + 70% LED đỏ (30B:70R), 40% LED

xanh + 60% LED đỏ (40B:60R), 50% LED xanh + 50% LED đỏ

(50B:50R), 60% LED xanh + 40% LED đỏ (60B:40R), 100% LED

xanh (B), 100% LED vàng (Y) và 100% LED xanh lá cây (G). Tỷ lệ

kết hợp của LED xanh và LED đỏ phụ thuộc vào số bóng kết hợp

giữa chúng theo phương pháp của Nhut (2002). Cường độ chiếu sáng

của đèn LED và huỳnh quang (45 µmol.m-2

.s-1

) được điều chỉnh sao

cho cường độ giữa các điều kiện khác nhau là tương đương nhau.

5

2.1.4. Giá thể film nylon

Bìa kiếng A4 (kích thước khoảng 20 × 30 cm), sản xuất tại Việt

Nam (Flexoffice, Tập đoàn Văn phòng phẩm Thiên Long, Việt

Nam). Sử dụng cho văn phòng, đóng bìa sách, tài liệu, hồ sơ,... Bìa

sáng bóng đạt tiêu chuẩn về chất lượng, quy cách khổ A4, độ dày 1,5

mm, đóng gói 100 tờ/xấp, trong suốt và không thấm nước. Bảo quản

ở nhiệt độ: 10 – 55ºC, độ ẩm: 55 – 95% và tránh xa nguồn nhiệt.

2.1.5. Hệ thống nuôi cấy

Hộp nhựa tròn Đại Đồng Tiến (HT) có chiều cao 8,5 cm, đường

kính miệng 12 cm và đường kính đáy 9 cm. Mỗi HT chứa 15 ống

film nylon.

Hộp nhựa hình chữ nhật nhỏ (HCN1) có kích thước đáy 20 cm ×

28 cm, kích thước miệng 25 cm × 32 cm và có chiều cao 7,5 cm. Mỗi

hộp nhựa HCN1 chứa 300 film nylon.

Hộp nhựa hình chữ nhật Duy Tân (HCN2) có chiều cao 16,1 cm,

rộng 31,8 cm và dài 45,7 cm. Mỗi hộp nhựa HCN2 chứa 600 film

nylon.

2.1.6. Môi trường nuôi cấy

Môi trường in vitro: môi trường ½MS, không bổ sung chất điều

hòa sinh trưởng pH 5,8.

Môi trường VTC: môi trường ½MS, không bổ sung chất điều hòa

sinh trưởng, pH = 5,8, không hấp khử trùng.

2.2. Nội dung nghiên cứu

2.2.1. Thiết lập hệ thống VTC

2.2.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố lên khả năng tăng

trưởng của cây cúc trong hệ thống VTC HT

2.2.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của nano bạc lên khả năng kháng

khuẩn trong môi trường VTC HT

6

2.2.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của hệ thống chiếu sáng LED lên sự

gia tăng sinh trưởng cây cúc trong hệ thống VTC HT

2.2.5. Đánh giá hiệu quả nhân giống của phương pháp VTC so với

phương pháp nhân giống in vitro

2.2.6. Trồng thử nghiệm cây cúc trong hệ thống VTC ra vườn ươm

đến giai đoạn ra hoa

2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu

2.3.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm

2.3.1.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của tiền xử lý IBA lên khả năng ra rễ

của cây cúc trong hệ thống VTC HT

2.3.1.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của thể tích môi trường nuôi cấy lên

sự tăng trưởng của cây cúc trong hệ thống VTC HT

2.3.1.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ mẫu cấy lên sự tăng


2.3.1.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện thoáng khí lên sự tăng


2.3.1.5. Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ nano bạc trong môi

trường nuôi cấy VTC HT đến khả năng tăng trưởng của cây cúc

2.3.1.6. Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ nano bạc trong môi

trường nuôi cấy VTC HT đến khả năng kháng vi sinh vật

2.3.1.7. Nghiên cứu ảnh hưởng của nano bạc trong môi trường nuôi

cấy VTC HT đến khả năng tăng trưởng của cây cúc ở giai đoạn vườn

ươm

2.2.1.8. Nghiên cứu ảnh hưởng của các loại ánh sáng khác nhau lên

sự tăng trưởng của cây cúc trong hệ thống VTC HT

2.2.1.9. Nghiên cứu ảnh hưởng của các loại ánh sáng khác nhau lên

khả năng tích lũy chlorophyll trong lá của cây cúc trong hệ thống

VTC HT

7

2.2.1.10. Đánh giá hiệu quả của phương pháp VTC và VNG cây cúc

2.2.1.11. Nghiên cứu ảnh hưởng của hệ thống VTC HT và HCN lên

sự tăng trưởng của cây cúc

2.2.1.12. Trồng thử nghiệm cây cúc trong hệ thống VTC ra vườn

ươm đến giai đoạn ra hoa

2.3.2. Phương pháp theo dõi các chỉ tiêu

2.3.3. Phương pháp xử lý thống kê

2.4. Điều kiện nuôi cấy

2.5. Địa điểm và thời gian tiến hành thí nghiệm

Chƣơng III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

3.1. Thiết lập hệ thống VTC

Hệ thống VTC với giá thể film nylon được thiết lập như Hình 3.1.

Hình 3.1. Sơ đồ thiết lập giá thể film nylon dùng trong hệ thống VTC.

(1): Film nylon; (2): Quấn quanh ống nghiệm thủy tinh đường kính 1,5 cm;

(3): Hàn dính bằng que kim loại; (4): Cắt bỏ phần thừa; (5): Cắt thành

những ống ngắn; (6): Giá thể dùng trong hệ thống VTC.

2 cm

(1) (2) (3)

(4) (6) (5)

Đèn cồn

30 cm

20 c

m

1,5 cm

Que kim loại

8

Quy trình tiến hành thí nghiệm được thực hiện như Hình 3.2.

Hình 3.2. Các bước tiến hành thí nghiệm. (1): Thu nhận chồi in vitro;

(2): Tiền xử lý với IBA; (3): Rửa lại bằng nước cất; (4): Thu nhận chồi in

vitro sau tiền xử lý; (5, 6): Cho giá thể vào hộp nhựa; (5’, 6’): Cho chồi cúc

vào hệ thống VTC; HT: Hộp nhựa tròn; HCN: Hộp nhựa hình chữ nhật.

3.2. Ảnh hƣởng của một số yếu tố tác động lên khả năng tăng

trƣởng của chồi cúc trong hệ thống VTC HT

3.2.1. Ảnh hưởng của tiền xử lý IBA lên khả năng ra rễ của cây

cúc trong hệ thống VTC HT

Sau 2 tuần nuôi cấy và 4 tuần theo dõi tại vườn ươm, kết quả ghi

nhận được cho thấy rằng các cây cúc được tiền xử lý với IBA (500

ppm) cho hiệu quả ra rễ tốt, khả năng thích nghi và tăng trưởng tốt

hơn so với các cây cúc xử lý với nước cất hoặc bổ sung IBA (500

ppm) trực tiếp vào môi trường nuôi cấy (Bảng 3.1 và 3.2).

9

Bảng 3.1. Cây cúc trong hệ thống VTC HT sau 2 tuần nuôi cấy.

Xử lý ra rễ Tiền xử lý IBA Nƣớc cất Bổ sung IBA

Chiều cao cây (cm) 5,00a* 4,56

b 4,46

b

Số rễ/cây 7,20a 2,40

b 1,40

b

Tỷ lệ ra rễ (%) 100a 60

b 20

c

Số lá/cây 6,40a 5,80

ab 5,60

b

Chiều dài rễ (cm) 1,24a 0,26

b 0,18

b

Chiều dài lá (cm) 1,28a 1,18

a 1,22

a

Chiều rộng lá (cm) 1,08a 1,00

a 1,04

a

Khối lƣợng tƣơi (mg) 273,40a 234,20

b 241,20

b

Khối lƣợng khô (mg) 22,80a 19,80

c 21,11

bc

Ghi chú: *Các chữ cái a, b,… trong cùng một hàng thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa

với P < 0,05 trong phép thử Duncan.

Bảng 3.2. Cây cúc trong HTVTC HT sau 4 tuần ở vườn ươm.

Xử lý ra rễ Tiền xử lý IBA Nƣớc cất Bổ sung IBA

Chiều cao cây (cm) 14,24a 10,86

b 7,78

c*

Số rễ/cây 55,20a 47,45

b 41,60

bc

Tỷ lệ sống sót (%) 100a 60

b 20

c

Số lá/cây 15,40a 13,33

ab 11,67

b


b 4,48

b


a 2,42

a


a 2,14

a

Khối lƣợng tƣơi (mg) 2.837,65a 2.341,26

b 1.945,67

b

Khối lƣợng khô (mg) 232,72a 217,30

b 181,33

c



3.2.2. Ảnh hưởng thể tích môi trường nuôi cấy lên sự tăng trưởng


Sự tăng trưởng của cây cúc trong hệ thống VTC đạt cao nhất ở môi

trường nuôi cấy có thể tích 40 ml. Ở nghiệm thức này cho thấy sự vượt

10

trội so với các nghiệm thức còn lại ở các chỉ tiêu về chiều cao cây (6,61

cm), số rễ/cây (14,00 rễ), chiều dài rễ (1,40 cm), khối lượng tươi (475

mg) và khối lượng khô (32,50 mg) (Bảng 3.3).

Bảng 3.3. Ảnh hưởng của thể tích môi trường lên sự tăng trưởng của cây

cúc trong hệ thống VTC HT sau 2 tuần nuôi cấy.

Thể tích (ml/hộp) 30 40 50 60 70

Chiều cao cây (cm) 5,53c* 6,61

a 5,86

b 5,61

c 5,25

d


a 7,67

a 7,33

a 7,33

a

Số rễ/cây 9,67c 14,00

a 12,33

b 7,33

d 0,00

e

Chiều dài rễ (cm) 1,12b 1,40

a 1,00

b 0,67

b 0,00

c


a 1,22

a 1,14

a 1,00

a


a 1,12

a 1,07

a 0,90

a

Khối lƣợng tƣơi (mg) 293b 475

a 350

b 287

b 259

b

Khối lƣợng khô (mg) 22,80c 32,50

a 28,33

b 22,67

c 21,10

c

Ghi chú: *Các chữ cái a, b… trong cùng một hàng thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa


Sự thay đổi thể tích môi trường nuôi cấy trong hệ thống VTC

cũng được chúng tôi ghi nhận sau 1 và 2 tuần nuôi cấy (Biểu đồ 3.1).

Chiều cao cây cúc nuôi cấy trong hệ thống VTC với thể tích môi

trường là 40 ml/hộp cao hơn các nghiệm thức còn lại về (25,90 cm)

sau 8 tuần tại vườn ươm (Biểu đồ 3.2).

11

Biểu đồ 3.1. Sự thay đổi thể tích môi trường nuôi cấy trong hệ thống VTC

HT sau 2 tuần nuôi cấy.

Biểu đồ 3.2. Chiều cao cây của cây cúc trong hệ thống VTC HT với thể tích

môi trường khác nhau sau 8 tuần tại vườn ươm.

3.2.3. Ảnh hưởng của mật độ mẫu cấy lên sự tăng trưởng của cây

cúc trong hệ thống VTC HT

Mật độ 15 chồi/hộp cho kết quả tốt nhất về chiều cao cây (5,18

cm), chiều dài rễ (2,33 cm), khối lượng tươi (326,00 mg) và khối

lượng khô (28,33 mg) của cây sau 2 tuần nuôi cấy (Bảng 3.4). Khi

chuyển ra vườn ươm sau 8 tuần, cây cúc nuôi cấy trong hệ thống

19,07b

25,90a

19,67b

17,77c

15,90d

0

10

20

30

30 ml 40 ml 50 ml 60 ml 70 ml

Ch

iều

cao

cây (

cm

)

12

VTC với mật độ 15 chồi/hộp cho sự tăng trưởng tối ưu hơn các cây

cúc ở mật độ khác (Biểu đồ 3.3).

Bảng 3.4. Ảnh hưởng của mật độ mẫu cấy của cây lên sự tăng trưởng của

cây cúc trong hệ thống VTC HT sau 2 tuần nuôi cấy.

Mật độ (chồi/hộp) 10 15 20 25

Chiều cao cây (cm) 4,59b* 5,18

a 4,71

b 4,67

b


ab 6,10

b 6,30

b

Số rễ/cây 10,90a 8,10

b 4,90

c 3,30

c


a 0,64

c 0,32

c

Khối lƣợng tƣơi (mg) 270,67b 326,00

a 270,00

b 277,67

b

Khối lƣợng khô (mg) 24,33b 28,33

a 25,00

b 25,67

b

pH 6,50 6,10 6,20 5,94

Ghi chú: *Các chữ cái a, b… trong cùng một hàng thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa


Biểu đồ 3.3. Chiều cao cây cúc trong hệ thống VTC HT với mật độ khác nhau sau 8 tuần ở vườn ươm.

27,73b 29,20a

21,40c

18,27d

0

10

20

30

40

10 chồi/hộp 15 chồi/hộp 20 chồi/hộp 25 chồi/hộp

Ch

iều

cao

cây (

cm

)

13

3.2.4. Ảnh hưởng của điều kiện thoáng khí lên sự tăng trưởng của

cây cúc trong hệ thống VTC HT

Sau 2 tuần nuôi cấy, sự tăng trưởng của cây cúc trong hệ thống

nuôi cấy VTC có điều kiện thoáng khí có sự khác biệt so với hộp

nhựa thông thường (Bảng 3.5). Sự thay đổi độ ẩm tương đối trong hệ

thống VTC với điều kiện thoáng khí khác nhau sau 2 tuần nuôi cấy

cũng được ghi nhận (Biểu đồ 3.4).

Bảng 3.5. Ảnh hưởng của điều kiện thoáng khí lên sự tăng trưởng của cây

cúc trong hệ thống VTC HT sau 2 tuần nuôi cấy.

Điều kiện thoáng khí Không TK Màng Millipore 3 lỗ TK

Chiều cao cây (cm) 4,66b* 5,18

a 5,07

a

Số rễ/cây 4,70b 10,20

a 8,90

a


a 6,70

a


a 2,52

a

Khối lƣợng tƣơi (mg) 280,33b 378,67

a 332,33

ab

Khối lƣợng khô (mg) 24,33c 30,67

a 28,00

b

Ghi chú: *Các chữ cái a, b… trong cùng một cột thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa với

P < 0,05 trong phép thử Duncan; TK: Thoáng khí.

Biểu đồ 3.4. Sự thay đổi độ ẩm tương đối trong hệ thống VTC với điều kiện

thoáng khí khác nhau sau 2 tuần nuôi cấy.

14

Sự tăng trưởng của cây cúc sau 8 tuần ở giai đoạn vườn ươm

cũng cho thấy cây cúc khi nuôi cấy trong điều kiện thoáng khí là

màng Millipore tốt hơn so với cây cúc nuôi cấy không thoáng khí

(Biểu đồ 3.5).

Biểu đồ 3.5. Chiều cao cây cúc trong hệ thống VTC HT với điều kiện

thoáng khí khác nhau sau 8 tuần ở vườn ươm.

3.3. Ảnh hƣởng của nồng độ nano bạc lên khả năng tăng trƣởng

và kháng khuẩn trong môi trƣờng VTC HT

3.3.1. Ảnh hưởng của nồng độ nano bạc lên khả năng tăng trưởng


Sau 2 tuần nuôi cấy trong hệ thống VTC HT bổ sung các nồng độ

khác nhau của nano bạc, kết quả được ghi nhận ở Bảng 3.6.

Bảng 3.6. Ảnh hưởng của nồng độ nano bạc lên khả năng tăng trưởng của

cây cúc trong hệ thống VTC HT sau 2 tuần nuôi cấy.

NĐ nano bạc (ppm) 0 2,5 5,0 7,5 10

Chiều cao cây (cm) 5,53b 4,96

c 5,59

b 6,98

a 4,72

d

Số lá/cây 7,33b 7,00

c 7,33

b 7,67

a 7,00

c

Số rễ/cây 12,00b 11,00

c 12,33

ab 13,00

a 7,33

d


d 1,14

c 1,48

a 0,75

e

Chiều dài lá (cm) 1,07d 1,20

c 1,30

b 1,73

a 1,00

e

27,23c

32,07a

30,40b

0

10

20

30

40

Không thoáng khí Màng Millipore 3 lỗ thoáng khí

Ch

iều

ca

o c

ây (

cm

)

15

Chiều rộng lá (cm) 1,10c 1,13

bc 1,20

b 1,57

a 0,83

d

Khối lƣợng tƣơi (mg) 289,67d 320,67

c 405,33

b 516,00

a 270,00

d

Khối lƣợng khô (mg) 26,00e 31,67

c 39,67

b 48,67

a 28,00

d


với P < 0,05 trong phép thử Duncan; NĐ: Nồng độ.

Trong thí nghiệm này, chỉ tiêu hàm lượng chlorophyll của lá cũng

được chúng tôi ghi nhận (Biểu đồ 3.6).

Biểu đồ 3.6. Tích lũy chlorophyll của lá cây cúc trong HTVTC HT bổ sung

nồng độ nano bạc khác nhau sau 2 tuần nuôi cấy.

3.3.2. Ảnh hưởng của nồng độ nano bạc đến khả năng kháng vi

sinh vật trong môi trường nuôi cấy VTC HT

Kết quả đã định danh được 8 loài vi khuẩn và 3 loài nấm mốc

cũng như định lượng được hàm lượng của chúng trong môi trường

dinh dưỡng còn lại của hệ thống VTC dựa trên 4 phương pháp thử

BMDB, ISO 16266, NHS-F15 và ISO 21527-1 (Bảng 3.7).

16

Bảng 3.7. Định danh và định lượng vi sinh vật trong môi trường VTC HT

bổ sung các nồng độ nano bạc khác nhau sau 2 tuần nuôi cấy.

PP thử Nồng độ nano bạc (ppm)

0 2,5 5,0 7,5 10

Corynebacterium sp. BMDB 7,3×105 4,6×106 9,6×105 2,7×105 < 1

Enterobacter sp. BMDB 1,7×104 5 < 10 < 1 < 1

Arthrobacter sp. BMDB 2,1×106 5,4×107 7,2×106 2,9×106 < 1

Agrobacterium sp. BMDB 4,5×105 6,7×106 3,0×106 1,6×105 < 1

Xanthomonas sp. BMDB 8,1×102 9,0×103 1,0×102 < 1 < 1

Pseudomonas sp. ISO 16266 7,5×103 8,4×103 1,3×102 < 1 < 1

Bacillus sp. NHS-F15 1,7×103 5,0×103 2,4×103 < 1 < 1

Micrococcus sp. BMDB < 1 < 1 < 1 < 1 < 1

Aspergillus sp. ISO 21527-1 3,2×103 4,1×103 2,0×103 3,2×102 < 1

Fusarium sp. ISO 21527-1 2,2×102 5,6×102 6,4×102 5,8×103 < 1

Alterneria sp. ISO 21527-1 4,7×103 1,7×102 2,5×103 10 < 1

BMDB: Bergey's Manual of Determinative Bacteriology; PP: Phương pháp.

3.3.3. Ảnh hưởng của nồng độ nano bạc trong hệ thống VTC HT

đến khả năng tăng trưởng của cây cúc ở giai đoạn vườn ươm

Sau 4 tuần trồng tại vườn ươm, sự tăng trưởng của cây cúc được

ghi nhận ở Bảng 3.8 và Biểu đồ 3.7.

Biểu đồ 3.7. Tích lũy chlorophyll của lá cây cúc trong hệ thống VTC HT bổ

sung nồng độ nano bạc khác nhau sau 4 tuần ở giai đoạn vườn ươm.

17

Bảng 3.8. Sự tăng trưởng của cây cúc trong hệ thống VTC sau 4 tuần ở giai

đoạn vườn ươm.

NĐ nano bạc (ppm) 0 2,5 5,0 7,5 10

Chiều cao cây (cm) 9,33d 9,47d 11,27b 13,33a 10,43c

Số lá/cây 10,33d 11,33cd 13,67ab 14,67a 12,67bc

Số rễ/cây 17,33c 15,67c 17,33c 26,67a 21,23b

Chiều dài rễ (cm) 6,87a 6,97a 6,97a 7,33a 7,27a

Chiều dài lá (cm) 3,27c 3,37bc 3,57b 4,03a 3,33bc

Chiều rộng lá (cm) 2,77d 3,20bc 3,37b 3,77a 3,07c

Khối lƣợng tƣơi (mg) 1706d 2431c 3219b 3816a 2189c

Khối lƣợng khô (mg) 106d 136d 300b 367a 216c

Tỷ lệ sống sót (%) 95 95 100 100 85

Ghi chú: *Các chữ cái a, b,… trong cùng một cột thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa

với P < 0,05 trong phép thử Duncan; NĐ: Nồng độ.

3.4. Ảnh hƣởng của hệ thống chiếu sáng LED lên sự gia tăng sinh

trƣởng cây cúc trong hệ thống VTC HT

3.4.1. Ảnh hưởng của loại ánh sáng khác nhau lên sự tăng trưởng


Những số liệu thu nhận được sau 2 tuần nuôi cấy phản ánh ảnh

hưởng của các điều kiện chiếu sáng khác nhau lên sự tăng trưởng của

chồi cúc được thể hiện ở Bảng 3.9.

Bảng 3.9. Sự tăng trưởng của cây cúc trong hệ thống VTC HT dưới các loại

ánh sáng khác nhau sau 2 tuần nuôi cấy. Điều kiện

chiếu sáng

CCC

(cm) Số lá/cây Số rễ/cây

CDR

(cm)

KLT

(mg)

KLK

(mg)

4,73de*

7,00ab

9,70bc

1,27a 420,20

bc 37,67

c 4,73

de*

5,50ab

7,00ab

11,20ab

0,36e 409,80

bc 37,00

c 5,50

ab

5,70a 7,00

ab 9,10

bc 0,86

bc 371,54

cd 34,33

d 5,70

a

5,21bc

6,70ab

9,80bc

0,87bc

484,26ab

40,33b 5,21

bc

18

5,08cd

6,80ab

9,50bc

1,01ab

491,12ab

41,00ab

5,08cd

5,80a 7,20

a 12,50

a 1,12

ab 522,24

a 43,33

a 5,80

a

5,30bc

6,80ab

8,30cd

0,79cd

483,48ab

40,67b 5,30

bc

4,90cde

6,70ab

8,90cd

0,52de

440,36bc

37,00c 4,90

cde

4,71e 6,40

b 6,80

e 0,42

e 332,28

d 29,00

e 4,71

e

G -** - - - - -

Y - - - - - -


với P < 0,05 trong phép thử Duncan; **: Cây chết; CCC: Chiều cao cây; CDR:

Chiều dài rễ; KLT: Khối lượng tươi; KLK: Khối lượng khô.

3.4.2. Khả năng tích lũy chlorophyll trong lá của cây cúc trong hệ

thống VTC HT dưới các loại ánh sáng khác nhau

Khi tăng tỉ lệ kết hợp B và R thì hàm lượng chlorophyll của lá

cũng tăng theo và đạt tối ưu khi kết hợp với tỉ lệ 30B + 70R và giảm

dần khi tỉ lệ chiếu sáng B tăng lên (Biểu đồ 3.8).

Biểu đồ 3.8. Tích lũy chlorophyll của cây cúc trong hệ thống VTC HT dưới

các loại ánh sáng khác nhau sau 2 tuần nuôi cấy.

22,75c

20,75d

15,87f

22,79c

25,75a

28,19a

24,86bc

21,52d

17,34e

0 0

11,68c 13,17ab

8,97e

12,18bc 13,09ab 13,56a

11,18d 12,49bc

8,05e

0 0

0

5

10

15

20

25

30

FL B R 10B +90R

20B +80R

30B +70R

40B +60R

50B +50R

60B +40R

G Y

Ch

loro

ph

yll

(µ

g/g

)

19

3.4.3. Khả năng thích nghi và tăng trưởng cây cúc trong hệ thống

VTC HT dưới các loại sáng khác nhau ở giai đoạn vườn ươm

Khả năng thích nghi và tăng trưởng cây cúc trong hệ thống VTC

dưới điều kiện chiếu sáng khác nhau khi chuyển ra vườn ươm cũng

có sự khác biệt giữa các nghiệm thức. Các cây cúc được nuôi cấy

dưới điều kiện chiếu sáng 30B + 70R trong hệ thống VTC cho sự

tăng trưởng tốt hơn về chiều cao cây dưới các tỉ lệ chiếu sáng khác

khi chuyển ra vườn ươm sau 4 tuần (Biểu đồ 3.9).

Biểu đồ 3.9. Chiều cao cây cúc trong hệ thống VTC HT dưới các loại ánh

sáng khác nhau sau 4 tuần ở vườn ươm.

3.5. Hiệu quả nhân giống của phƣơng pháp VTC so với phƣơng

pháp nhân giống in vitro

3.5.1. Hiệu quả nhân giống của phương pháp VTC và phương

pháp nhân giống truyền thống

Sau 2 tuần nuôi cấy, kết quả chúng tôi ghi nhận được cho thấy sự

tăng trưởng của cây cúc trong hệ thống VTC là tốt hơn so với cây

cúc trong hệ thống VNG (Bảng 3.10). Trong nghiên cứu này, sự thay

11,00de 11,32d 12,15c

13,67b 13,25b

14,67a

12,45c

11,86d

10,27e

0

4

8

12

16

FL B R 10B +90R

20B +80R

30B +70R

40B +60R

50B +50R

60B +40R

Ch

iều

ca

o c

ây (

cm

)

20

đổi nồng độ CO2 (ppm) và O2 (%) trong hệ thống nuôi cấy VTC và

VNG cũng được chúng tôi ghi nhận (Biểu đồ 3.10 và 3.11).

Bảng 3.10. Sự tăng trưởng của cây cúc trong hệ thống VTC và VNG sau 2

tuần nuôi cấy.

VTC1 VNG

2 Tỷ lệ ½ (lần)

Chiều cao cây (cm) 6,70 ± 0,04* 5,20 ± 0,06 1,29

Số rễ/cây 14,33 ± 0,51 13,00 ± 0,63 1,10

Số lá/cây 7,00 ± 0,32 7,00 ± 0,44 1,00

Chiều dài rễ (cm) 1,40 ± 0,04 1,16 ± 0,07 1,21

Chiều dài lá (cm) 1,66 ± 0,40 1,39 ± 0,55 1,19

Chiều rộng lá (cm) 1,40 ± 0,63 1,18 ± 0,37 1,19

Khối lƣợng tƣơi (mg) 580 ± 3,26 375 ± 6,61 1,55

Khối lƣợng khô (mg) 34,33 ± 0,49 24,67 ± 0,51 1,39

Giá thể Film nylon Agar -

Độ ẩm tƣơng đối (%) 65 – 70 90 – 95 1,36 – 1,39

Tỷ lệ sống sót (%) 100 ± 0,00 85 ± 2,34 1,18

Điều kiện nuôi cấy Không VT VT -

Ghi chú: * Các giá trị thể hiện giá trị trung bình; VT: Vô trùng.

Biểu đồ 3.10. Sự thay đổi nồng độ CO2 (ppm) trong hệ thống VTC và và

VNG sau 2 tuần nuôi cấy (số liệu được ghi nhận từ cuối ngày 13 đến hết

ngày nuôi cấy thứ 14).

21

Biểu đồ 3.11. Sự thay đổi nồng độ O2 (%) trong hệ thống VTC và và VNG

sau 2 tuần nuôi cấy (số liệu được ghi nhận từ cuối ngày 13 đến hết ngày

nuôi cấy thứ 14).

3.5.2. Ảnh hưởng của hệ thống VTC HT và HCN lên sự tăng

trưởng của cây cúc

Sau 2 tuần nuôi cấy, số liệu được ghi nhận cho thấy hầu hết các

chỉ tiêu theo dõi ở HCN (HCN1 và HCN2) là không có sự khác biệt

so với HT (Bảng 3.11).

Bảng 3.11. Ảnh hưởng của các hệ thống VTC HT và hình chữ nhật lên sự

tăng trưởng của cây cúc sau 2 tuần nuôi cấy.

Hệ thống VTC HT HCN1 HCN2

Khối lƣợng tƣơi của cây (mg) 330,67c* 417,33

a 390,67

b

Khối lƣợng khô của cây (mg) 28,00b 34,33

a 31,67

a

Chiều cao cây (cm) 5,20b 5,96

a 5,90

a


a 2,38

a

Tỷ lệ sống sót ở vƣờn ƣơm (%) 100a 100

a 100

a



22

3.6. Trồng thử nghiệm cây cúc trong hệ thống VTC ra vƣờn ƣơm

đến giai đoạn ra hoa

Cây cúc nuôi cấy trong hệ thống VTC có chiều cao tốt hơn so với

cây cúc VNG khi chuyển ra điều kiện vườn ươm (Biểu đồ 3.12). Sau

12 tuần ở giai đoạn vườn ươm, các cây cúc trong hệ thống VTC bắt

đầu bung nụ. Đến tuần thứ 13 thì hầu hết các cây cúc đều bung nụ

(Bảng 3.12). Kết quả của thí nghiệm này cho thấy, khả năng tăng

trưởng của cây cúc VTC là tối ưu hơn cây VNG ở giai đoạn ra hoa

thể hiện các chỉ tiêu như chiều cao cây (86,13 cm) và đường kính

hoa (3,60 cm) khi so sánh với cây cúc không ngắt nụ (Bảng 3.13).

Biểu đồ 3.12. Chiều cao cây cúc in vitro và VTC ở giai đoạn vườn ươm.

Bảng 3.12. Các giai đoạn phát triển của cây cúc VNG và VTC ở giai đoạn

vườn ươm.

Ra nụ (tuần) Ngắt nụ

(tuần)

Bung nụ

(tuần)

Ra hoa

100% (tuần)

VNG 12,91 ± 0,09* 13,94 ± 0,60 15,08 ± 0,56 16,77 ± 0,17

VTC 12,11 ± 0,53 13,08 ± 0,06 14,08 ± 0,56 15,97 ± 0,72

Ghi chú: *Các giá trị thể hiện giá trị trung bình ± SE (xử lý LSD trong

Duncan).

5,30 9,20 13,50 19,30

37,30

60,20

5,90 12,50

21,30

35,75

54,70

75,45

0

20

40

60

80

100

0 2 4 6 8 10

Ch

iều

ca

o c

ây (

cm

)

Thời gian (tuần)

Vi nhân giống Vi thủy canh

23

Bảng 3.13. So sánh khả năng sinh trưởng và phát triển của cây cúc VNG và

VTC ở giai đoạn ra hoa.

VNG VTC

Chiều cao cây (cm) 76,17 ± 0,68* 86,13 ± 1,00

Số lá/cây 35,33 ± 1,03 37,00 ± 0,71

Chiều dài lá (cm) 8,27 ± 0,09 8,33 ± 0,06

Chiều rộng lá (cm) 6,20 ± 0,03 6,43 ± 0,05

Đƣờng kính thân (mm) 6,67 ± 0,25 7,33 ± 0,25

Số hoa/cây 1,00 ± 0,00 1,00 ± 0,00

Đƣờng kính hoa (cm) 7,27 ± 0,06 8,83 ± 0,02

Ghi chú: *Các giá trị thể hiện giá trị trung bình ± SE (xử lý LSD trong

Duncan).

Cây cúc nuôi cấy trong hệ thống VTC cho ra hoa đều và đẹp. Sau

4 tuần và 8 tuần ở đồng ruộng, các cây cúc thích nghi tốt ở đồng

ruộng và tăng trưởng nhanh. Sau 12 tuần ở đồng ruộng, cây cúc bắt

đầu bung nụ, kết quả này cũng tương tự với kết quả chúng tôi trồng

thí nghiệm ở vườn ươm. Đến tuần thứ 14 cây cúc bắt đầu bung nụ và

cho ra hoa.

Ƣớc lƣợng giá thành cho 600 cây giống (hệ thống vi thủy canh

hộp nhựa HCN)

Bảng 4.1. Ước lượng giá thành cho 600 cây giống của hệ thống vi

thủy canh hộp nhựa hình chữ nhật và vi nhân giống.

Vi nhân giống Vi thủy canh Giá thành thay

đổi (đồng)

Môi trường

(ml) 1.600 1.600 0

Đường (30

g/l) 30 × 1,6 = 48 g 0 960

Agar (8 g/l) 8 × 1,6 = 12,8 g 0 4.736

Giá thể 0 4 2.000

Tiết kiệm 0 8,55% 51.300

24

điện năng

(%)

Tổng giá

thành (đồng) 600.000 545.004 54.996

Giá thành 1

cây giống

(đồng)

1.000 908,34 91,66

Ghi chú: giá thành đường, agar được cung cấp bởi Công ty TNHH Dịch vụ

Khoa học Kỹ Thuật Khoa Đăng (Đà Lạt, Lâm Đồng)

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

Kết luận

1. Đề tài đã thiết lập hệ thống VTC với HT và HCN.

2. Chồi cúc được tiền xử lý 500 ppm IBA trong 20 phút cho khả

năng ra rễ cũng như tăng trưởng tốt sau 2 tuần nuôi cấy trong hệ

thống VTC HT chứa 40 ml môi trường ½MS, mật độ 15

chồi/hộp với nắp hộp có màng thoáng khí Millipore.

3. Bổ sung 7,5 ppm nano bạc vào môi trường nuôi cấy VTC cho

thấy gia tăng sự tăng trưởng của cây cúc và khả năng làm giảm

hàm lượng vi sinh vật của 8 loài vi khuẩn và 3 loài nấm.

4. Các chồi cúc nuôi cấy trong hệ thống VTC HT dưới điều kiện

chiếu sáng 70R + 30B cho khả năng tăng trưởng và thích nghi ở

giai đoạn vườn ươm tối ưu.

5. Hệ thống hộp nhựa HCN1 (300 cây/hộp) và HCN2 (600

cây/hộp) thu nhận được cây đồng nhất, khỏe mạnh.

6. Cây cúc nuôi cấy trong hệ thống VTC cho khả năng ra hoa

nhanh hơn cây VNG khoảng 1 tuần và hoa này có kích thước

hoa lớn.

Đề nghị

Chuyển giao quy trình nhân giống cây hoa cúc bằng phương pháp

VTC với số lượng lớn cho người nông dân.

25

Áp dụng phương pháp VTC trên nhiều đối tượng khác nhau để có

thể đánh giá tổng quát hiệu quả của phương pháp VTC.

Documents

MỞ ĐẦU 1. Tính c p thi t c tài...rộng 31,8 cm và dài 45,7 cm. Mỗi hộp nhựa HCN2 chứa 600 film nylon. 2.1.6. Môi trường nuôi cấy Môi trường in vitro: môi