TẠP CHÍ SINH HỌC 2013, 35(3se): 136-144<br />
<br />
ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ ACID AMINE VÀ SPEMINDIN LÊN SỰ HÌNH<br />
THÀNH PHÔI VÔ TÍNH CÂY CỌC RÀO (JATROPHA CURCAS L.)<br />
Đỗ Đăng Giáp*1, Nguyễn Thị Kim Loan1, Trần Trọng Tuấn1, Lê Thanh Tuấn1,<br />
Huỳnh Lê Thiên Tứ1, Thái Xuân Du1, Nguyễn Đình Lâm2, Dương Tấn Nhựt3<br />
1<br />
<br />
Viện Sinh học nhiệt đới, Viện Hàn Lâm KH & CN Việt Nam, *dodanggiap@gmail.com<br />
2<br />
Viện Khoa học Kỹ thuật nông nghiệp miền Nam<br />
3<br />
Viện Nghiên cứu Khoa học Tây Nguyên, Viện Hàn Lâm KH & CN Việt Nam<br />
<br />
TÓM TẮT: Ở Việt Nam, phương pháp phát sinh phôi soma đã được áp dụng thành công trên cây Cọc<br />
rào. Nghiên cứu này trình bày kết quả nghiên cứu về ảnh hưởng của một số acid amin và spermidin trong<br />
việc gia tăng tần suất phát sinh phôi từ mô sẹo của cây Cọc rào. Một số acid amin và spermidin ở các nồng<br />
độ khác nhau [prolin (0; 250; 500; 750; 1000 mg.l-1); glutamin (0; 50; 100; 150; 200 mg.l-1); adenin<br />
sulphate (0; 50; 100; 150; 200 mg.l-1); spermidin (0; 0,01; 0,03; 0,05; 0,08 mg.l-1)] được bổ sung riêng rẽ<br />
vào môi trường nuôi cấy để khảo sát sự hình thành phôi soma. Kết quả cho thấy, các acid amin [prolin<br />
(750 mg.l-1); glutamin (150 mg.l-1); adenin sulphate (150 mg.l-1)] và spermidin (0,03 mg.l-1) giúp gia tăng<br />
sự hình thành phôi soma từ mô sẹo của cây Cọc rào.<br />
Từ khóa: adenin sulphate, cây cọc rào, glutamin, prolin, spermidin, phát sinh phôi soma.<br />
MỞ ĐẦU<br />
<br />
Cây cọc rào (Jatropha curcas L.) thuộc họ<br />
Thầu dầu (Euphorbiaceae) hay còn gọi là cây<br />
dầu mè, có nguồn gốc từ Mê-xi-cô, Trung Mỹ,<br />
sau đó được lan truyền sang châu Phi, châu Á.<br />
Cây cọc rào có tên trong từ điển những cây<br />
thuốc và vị thuốc Việt Nam [7]. Cây có thể sinh<br />
trưởng ở những vùng đất cát khô hạn. Hạt cây<br />
cọc rào có hàm lượng dầu khoảng 30-40%, dầu<br />
thô từ hạt được chế biến thành dầu diesel sinh<br />
học (biodiesel) và nhiều sản phẩm giá trị khác<br />
như phân hữu cơ, thuốc trừ sâu sinh học, dược<br />
liệu. Hiện nay, nhiều nước trên thế giới đang<br />
chạy đua phát triển cây này, nhất là các nước<br />
Ấn Độ, Trung Quốc, Thái Lan, Malaixia,<br />
Inđônêxia, Philíppin, Mianma và nhiều nước<br />
châu Phi nhằm phục vụ nhu cầu năng lượng tại<br />
chỗ và xuất khẩu.<br />
Vi nhân giống cây cọc rào đã được nghiên<br />
cứu nhiều trên thế giớí, cây con được tái sinh từ<br />
nuôi cấy các bộ phận khác nhau như: chồi nách,<br />
chồi đỉnh, đốt thân, trụ dưới lá mầm, cuống lá,<br />
lá [4, 15, 25, 31, 32, 33]. Vi nhân giống thông<br />
qua con đường nuôi cấy phôi vô tính được thực<br />
hiện thành công trên cây cọc rào. Jha et al.<br />
(2007) [14] đã nuôi cây thành công mô sẹo có<br />
khả năng phát sinh phôi được thu nhận bằng<br />
cách nuôi cấy mẫu lá. Đỗ Đăng Giáp và nnk.<br />
<br />
136<br />
<br />
(2012) [6] cũng đã nuôi cấy thành công phôi vô<br />
tính cây cọc rào thông qua mô sẹo.<br />
Trong nuôi cấy mô tế bào thực vật, sự hình<br />
thành phôi vô tính chịu ảnh hưỏng của một số<br />
yếu tố trong môi trường nuôi cấy như chất điều<br />
hòa sinh trưởng thực vật; các acid amin (prolin,<br />
serin, threonin); polyamin (spermidin, spermin),<br />
nguồn carbohydrate. Acid amin là một nguồn<br />
nitơ hữu cơ (dạng khử) được chuyển hóa rất<br />
nhanh trong tế bào thực vật, kích thích tế bào<br />
sinh trưởng và phát triển nhanh hơn [12]. Vì<br />
vậy, việc bổ sung acid amin vào môi trường<br />
nuôi cấy cung cấp cho tế bào và mô một nguồn<br />
nitơ hữu cơ phù hợp ở một mức độ nhất định.<br />
Acid amin đóng một vai trò quan trọng trong<br />
việc kích thích phát sinh phôi vô tính ở một số<br />
loài thực vật [11]. Polyamin trong môi trường<br />
dinh dưỡng có hiệu quả kích thích sự hình thành<br />
phôi vô tính. Có một số bằng chứng cho thấy<br />
rằng polyamin cần thiết cho sự phát triển của<br />
phôi in vitro [19]. Spermidin là polyamin mang<br />
tính đặc hiệu hơn được dùng cho sự phát sinh<br />
phôi vô tính từ mô tế bào cà rốt [10], Hevea<br />
[13], cỏ đinh lăng [3].<br />
Trong nghiên cứu này, chúng tôi muốn tăng<br />
cường khả năng sinh phôi vô tính và cải tiến<br />
khả năng phát triển phôi vô tính từ mô sẹo trên<br />
cây cọc rào bằng những ảnh hưởng của một số<br />
<br />
Do Dang Giap et al.<br />
<br />
acid amin và spemindin.<br />
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU<br />
<br />
Vật liệu<br />
Sử dụng mẫu lá cây Cọc rào được trồng tại<br />
vườn ươm Viện Sinh học Nhiệt đới làm vật liệu<br />
nuôi cấy tạo phôi. Các cặp lá thứ hai từ đỉnh sau<br />
khi thu nhận được khử trùng sơ bộ bằng cách<br />
đặt dưới vòi nước chảy (30 phút), dùng xà<br />
phòng loãng rửa sơ bề mặt lá, sau đó ngâm lá<br />
trong cồn 70° (30 giây) rồi rửa lại bằng nước cất<br />
vô trùng (3-4 lần). Mẫu lá được chuyển vào tủ<br />
cấy và lắc khử trùng với dung dịch Javel có bổ<br />
sung 2-3 giọt Tween-20 (10 phút), sau đó rửa lại<br />
bằng nước cất vô trùng (4-5 lần).<br />
Các lá sau khi được khử trùng sẽ được cắt<br />
nhỏ theo kỹ thuật lớp mỏng tế bào (TCL). Mỗi<br />
mảnh nhỏ lá có kích thước 0,5 mm × 10 mm<br />
được cấy vào môi trường cơ bản MS [20] có bổ<br />
sung 1,0 mg.l-1 kinetin và 1,5 mg.l-1 2,4-D. Sau<br />
4 tuần nuôi cấy trong điều kiện tối và sáng thì<br />
các mô sẹo có khả năng phát sinh phôi được<br />
hình thành.<br />
Phương pháp<br />
Khảo sát ảnh hưởng của prolin lên sự hình<br />
thành phôi vô tính<br />
Các mô sẹo có khả năng sinh phôi được cấy<br />
vào môi trường cơ bản MS có bổ sung 30 g.l-1<br />
sucrose; 8 g.l-1 agar; 1,0 mg.l-1 kinetin và 0,05<br />
mg.l-1 2,4-D [6] và prolin ở các nồng độ khác<br />
nhau (250; 500; 750; 1000 mg.l-1).<br />
Khảo sát ảnh hưởng của glutamin lên sự hình<br />
thành phôi vô tính<br />
Các mô sẹo có khả năng sinh phôi được cấy<br />
vào môi trường cơ bản MS có bổ sung 30 g.l-1<br />
sucrose; 8 g.l-1 agar; 1,0 mg.l-1 kinetin và 0,05<br />
mg.l-1 2,4-D [6] và glutamin ở các nồng độ khác<br />
nhau (50; 100; 150; 200 mg.l-1).<br />
Khảo sát ảnh hưởng của adenin sulphate lên sự<br />
hình thành phôi vô tính<br />
Các mô sẹo có khả năng sinh phôi được cấy<br />
vào môi trường cơ bản MS có bổ sung 30 g.l-1<br />
sucrose; 8 g.l-1 agar; 1,0 mg.l-1 kinetin và 0,05<br />
mg.l-1 2,4-D [6] và adenin sulphate ở các nồng<br />
<br />
độ khác nhau (50; 100; 150; 200 mg.l-1).<br />
Khảo sát ảnh hưởng của spermidin lên sự hình<br />
thành phôi vô tính cây<br />
Các mô sẹo có khả năng sinh phôi được cấy<br />
vào môi trường cơ bản MS có bổ sung 30 g.l-1<br />
sucrose; 8 g.l-1 agar; 1,0 mg.l-1 kinetin và 0,05<br />
mg.l-1 2,4-D [6] và spermidin ở các nồng độ<br />
khác nhau (0,01; 0,03; 0,05; 0,08 mg.l-1).<br />
Các thí nghiệm sau 4 tuần nuôi cấy ghi nhận<br />
ba chỉ tiêu: tỷ lệ mẫu hình thành phôi, số lượng<br />
phôi hình thành trên mỗi mẫu và trọng lượng<br />
tươi trung bình của phôi.<br />
Điều kiện thí nghiệm<br />
Thí nghiệm được tiến hành trong phòng<br />
nuôi cấy có nhiệt độ trung bình 25°C 2, thời<br />
gian chiếu sáng 14 h/ngày, cường độ chiếu sáng<br />
tương đương 50,64 1,00 µmol.m-2s-1, độ ẩm<br />
trung bình 60% 5.<br />
Xử lý thống kê số liệu<br />
Các thí nghiệm đều được bố trí theo kiểu thí<br />
nghiệm hoàn toàn ngẫu nhiên. Số liệu được ghi<br />
nhận và xử lý bằng phần mềm Statgraphics<br />
Centurion XV theo phương pháp DMRT [8] ở<br />
mức ý nghĩa 5%.<br />
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN<br />
<br />
Ảnh hưởng của prolin lên sự hình thành phôi<br />
vô tính<br />
Prolin là một trong những acid amin được<br />
biết đến là có ảnh hưởng đến sự kích thích phát<br />
sinh phôi [30]. Trong thí nghiệm này, các mô<br />
sẹo có khả năng phát sinh phôi được cấy chuyền<br />
vào môi trường có bổ sung prolin ở các nồng độ<br />
khác nhau. Sau 4 tuần nuôi cấy, trên bề mặt mô<br />
sẹo xuất hiện các phôi vô tính. Khi tăng dần<br />
nồng độ prolin từ 250 lên 750 mg.l-1 thì tỷ lệ<br />
mẫu tạo phôi, số lượng phôi hình thành và trọng<br />
lượng tươi của phôi đều tăng dần. Đạt cao nhất<br />
ở công thức có bổ sung 750 mg.l-1 prolin, tỷ lệ<br />
mẫu tạo phôi cao nhất đạt 86,66%; số lượng<br />
phôi là 72,33; trọng lượng tươi của phôi là<br />
0,0814 (bảng 1, hình 1c). Khi tăng nồng độ<br />
prolin lên 1000 mg.l-1 thì các chỉ tiêu về sự hình<br />
thành phôi giảm xuống rõ (bảng 1).<br />
<br />
137<br />
<br />
TẠP CHÍ SINH HỌC 2013, 35(3se): 136-144<br />
<br />
Bảng 1. Ảnh hưởng của prolin lên sự hình thành phôi vô tính cây cọc rào<br />
Prolin<br />
(mg.l-1)<br />
0<br />
250<br />
500<br />
750<br />
1000<br />
<br />
Tỷ lệ hình<br />
thành phôi (%)<br />
23,33d<br />
50,00c<br />
60,00bc<br />
86,66a<br />
66,66b<br />
<br />
Số lượng phôi<br />
11,66c<br />
45,07b<br />
47,87b<br />
72,33a<br />
50,70b<br />
<br />
Trọng lượng tươi của phôi<br />
(g)<br />
0,013c<br />
0,050b<br />
0,053b<br />
0,081a<br />
0,057b<br />
<br />
a, b, c… thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa ở mức ý nghĩa P < 0,05 theo phương pháp Duncan’s test.<br />
<br />
Prolin riêng lẻ hay kết hợp với các acid<br />
amin khác có tác dụng kích thích phát sinh phôi<br />
ở các loại thực vật khác nhau như trong trường<br />
hợp cây đậu xanh và đậu nành, phôi vô tính chỉ<br />
hình thành trên môi trường chỉ có bổ sung<br />
prolin [29]. Santos et al. (1996) [27] đã phát<br />
hiện rằng việc bổ sung prolin mang lại hiệu quả<br />
rõ ràng trên tổng số lượng protein của mô sẹo<br />
phát sinh phôi. Họ nghĩ rằng sự có mặt của<br />
prolin trong môi trường nuôi cấy dường như<br />
đáp ứng được các điều kiện stress, giảm điện<br />
thế nước trong môi trường nuôi cấy tế bào thực<br />
vật, tăng sự tích tụ các chất dinh dưỡng trong tế<br />
bào và cuối cùng tăng khả năng phát sinh phôi<br />
vô tính. Trong những báo cáo trước đó, prolin<br />
được phát hiện đưa ra những phản hồi tối ưu<br />
nhất trong sự phát sinh phôi vô tính cả sơ cấp và<br />
thứ cấp trên cây hoa hồng [18]. Một số báo cáo<br />
khác cũng đề cập đến những vai trò rõ ràng của<br />
prolin lên sự phát sinh phôi ở cây ngô [34] và<br />
cây kê [37]. Khi nuôi cấy tạo phôi Sâm ngọc<br />
linh, Nhut et al. (2012) [21] nhận thấy nồng độ<br />
prolin tối ưu là 300 mg.l-1. Trong khi đó trên đối<br />
tượng cây Dâu tây thì nồng độ prolin là 500<br />
mg.l-1 cho hiệu quả tạo phôi tốt nhất [2].<br />
<br />
Điều này cho thấy, ở mỗi loại thực vật khác<br />
nhau thì có tác dụng với mỗi nồng độ prolin<br />
khác nhau. Như vậy, môi trường có bổ sung 750<br />
mg.l-1 prolin là nồng độ tối ưu ảnh hưởng đến<br />
khă năng cảm ứng phát sinh phôi vô tính và<br />
nâng cao tầng suất phát sinh phôi vô tính cây<br />
cọc rào.<br />
Ảnh hưởng của glutamin lên sự hình thành<br />
phôi vô tính<br />
Các mô sẹo có khả năng phát sinh phôi<br />
được cấy vào môi trường MS cảm ứng phát sinh<br />
phôi, có bổ sung glutamin ở các nồng độ từ 50<br />
đến 200 mg.l-1. Sau 4 tuần nuôi cấy, quan sát<br />
thấy có sự xuất hiện của phôi vô tính cây Cọc<br />
rào lấm tấm dạng hình cầu. Sau đó bắt đầu có sự<br />
xuất hiện của các dạng phôi hình tim, hình thủy<br />
lôi và hai lá mầm. Ở công thức có bổ sung 150<br />
mg.l-1 glutamin cho hiệu quả tạo phôi cao nhất<br />
với tỷ lệ hình thành phôi là 83,33%, số lượng<br />
phôi hình thành là 67,6 và trọng lượng tươi của<br />
phôi là 0,1043 g (bảng 2, hình 1d). Nhưng khi<br />
tiếp tục tăng nồng độ glutamin lên 200 mg.l-1 thì<br />
các chỉ tiêu đã giảm xuống, lúc này sự tăng<br />
nồng độ glutamin trong môi trường nuôi cấy<br />
làm ức chế sự phát sinh phôi vô tính.<br />
<br />
Bảng 2. Ảnh hưởng của glutamin lên sự hình thành phôi vô tính<br />
Glutamin<br />
Tỷ lệ hình thành phôi (%)<br />
Số lượng phôi<br />
(mg.l-1)<br />
0<br />
23,33d<br />
11,66c<br />
50<br />
53,33c<br />
33,13c<br />
100<br />
70,00b<br />
46,40b<br />
150<br />
83,33a<br />
67,60a<br />
200<br />
63,33bc<br />
48,23b<br />
<br />
Trọng lượng tươi<br />
của phôi (g)<br />
0,013c<br />
0,038b<br />
0,053b<br />
0,104a<br />
0,054b<br />
<br />
a, b, c… thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa ở mức ý nghĩa P < 0,05 theo phương pháp Duncan’s test.<br />
<br />
138<br />
<br />
Do Dang Giap et al.<br />
<br />
Việc bổ sung glutamin vào môi trường nuôi<br />
cấy cảm ứng sinh phôi đã được nghiên cứu ở<br />
nhiều loại thưc vật [17]. Glutamin hỗ trợ sự sinh<br />
trưởng của những tế báo có nhu cầu năng lượng<br />
cao và cần tổng hợp một lượng lớn protein và<br />
acid nucleic. Glutamin là một trong những acid<br />
amin sẵn có nhất để làm nguồn tạo năng lượng<br />
cho tế bào và nó cũng là nguồn năng lượng<br />
chính cho nhiều loại tế bào phân chia với tốc độ<br />
cao trong nuôi cấy in vitro [28]. Glutamin được<br />
sử dụng trong nhiều con đường sinh tổng hợp<br />
khác nhau trên nhiều cơ quan khác nhau của<br />
thực vật trong những thời kỳ sinh trưởng khác<br />
nhau. Glutamin đóng một vai trò quan trọng<br />
trong sự tăng nhanh và phát triển mô sẹo phát<br />
sinh phôi trên đối tượng cây Cryptomeria<br />
japonica [22].<br />
El-Shiaty et al. (2004) [9] đã báo cáo trên<br />
đối tượng cây cọ dầu thì nồng độ glutamin tối<br />
ưu cho sự phát sinh phôi vô tính là 100 mg.l-1.<br />
<br />
Theo nghiên cứu của Varisai et al. (2004) [36]<br />
trên đối tượng cây đậu thổ nhĩ kỳ thì nồng độ tối<br />
ưu của glutamin bổ sung vào môi trường cảm<br />
ứng tạo phôi vô tính là 40 mg.l-1. Trong nghiên<br />
cứu này của chúng tôi thì sử dụng glutamin ở<br />
nồng độ 150 mg.l-1 là thích hợp đối với sự phát<br />
sinh phôi cây Cọc rào.<br />
Ảnh hưởng của adenin sulphate lên sự hình<br />
thành phôi vô tính<br />
Adenin sulphate, adenosin và adelynic acid<br />
đã được chứng minh có tác dụng hoạt hóa<br />
cytokinin và chúng được thêm vào môi trường<br />
nuôi cấy để gia tăng sự sinh trưởng hoặc gia<br />
tăng hoạt động của cytokinin trong môi trường<br />
nuôi cấy. Adenin kích thích sự phát sinh phôi<br />
soma và phát sinh cơ quan, gia tăng sự sinh<br />
trưởng của các đỉnh mô phân sinh biệt lập, bao<br />
gồm sư tăng nhanh của chồi nách trong nuôi cấy<br />
chồi và kích thích phát sinh chồi bất định gián<br />
tiếp từ mô sẹo hay trực tiếp từ mẫu cấy [35].<br />
<br />
Bảng 3. Ảnh hưởng của adenin sulphate lên sự hình thành phôi vô tính<br />
Adenin sulphate<br />
(mg.l-1)<br />
0<br />
50<br />
100<br />
150<br />
200<br />
<br />
Tỷ lệ hình thành phôi<br />
(%)<br />
23,33d<br />
46,67c<br />
63,33b<br />
76,67a<br />
53,33bc<br />
<br />
Số lượng phôi<br />
11,66c<br />
29,07c<br />
41,40b<br />
52,43a<br />
39,27b<br />
<br />
Trọng lượng phôi<br />
trung bình (g)<br />
0,013c<br />
0,034c<br />
0,047b<br />
0,059a<br />
0,044b<br />
<br />
a, b, c… thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa ở mức ý nghĩa P < 0,05 theo phương pháp Duncan’s test.<br />
<br />
Sau 4 tuần nuôi cấy mô sẹo trên môi trường<br />
có bổ sung adenin sulphate ở các nồng độ từ 50200 mg.l-1 nhận thấy đã có sự xuất hiện các phôi<br />
vô tính. Khi tăng dần nồng độ adenin sulphate<br />
từ 50 lên 150 mg.l-1 thì tỷ lệ mẫu tạo phôi, số<br />
lượng phôi hình thành và trọng lượng tươi của<br />
phôi đều tăng dần, đạt cao nhất ở nồng độ 150<br />
mg.l-1 (bảng 3, hình 1e). Nồng độ adenin<br />
sulphate tăng lên 200 mg.l-1 thì các chỉ tiêu<br />
giảm xuống, không còn hiệu quả trong hình<br />
thành phôi vô tính từ các mẫu mô sẹo có khả<br />
năng phát sinh phôi. Như vậy, môi trường có bổ<br />
sung 150 mg.l-1 adenin sulphate thích hợp cho<br />
khă năng cảm ứng phát sinh phôi vô tính và<br />
nâng cao tầng suất phát sinh phôi vô tính thông<br />
qua nuôi cấy mô sẹo cây Cọc rào.<br />
<br />
Adenin sulphate thường được chú ý khi<br />
được kết hợp với ammonium nitrate hoặc với<br />
cytokinin như BAP hoặc kinetin [35]. Một đặc<br />
tính nữa về hoạt động của adenin sulphate như<br />
là một chất hỗ trợ các cytokinin như kinetin và<br />
zeatin [35]. Adenin sulphate được sử dụng trong<br />
nuôi cấy in vitro giúp tăng nhanh số lượng cây<br />
giống trên đối tượng đu đủ [26] và Uraria<br />
picta [1]. Trên đối tượng cây tiêu đen (Piper<br />
nigrum), Philip et al. (2002) [23] đã chỉ ra rằng<br />
adenin sulphate làm tăng số lượng chồi trên một<br />
mẫu. Delgado-Shanchez et al. (2006) [5] báo<br />
cáo rằng việc sử dụng adenin sulphate ở những<br />
nồng độ khác nhau cũng tạo ra sự tăng nhanh<br />
trong nuôi cấy cụm chồi trên 2 loài đậu. Trong<br />
thí nghiệm này, adenin sulphate được thử<br />
139<br />
<br />
TẠP CHÍ SINH HỌC 2013, 35(3se): 136-144<br />
<br />
nghiệm trong quá trình kích thích tạo phôi vô<br />
tính từ mô sẹo trên đối tượng cây cọc rào, đạt<br />
hiệu quả cao nhất ở nồng độ là 150 mg.l-1 khi bổ<br />
sung vào môi trường nuôi cấy.<br />
Ảnh hưởng của spermidin lên sự hình thành<br />
phôi vô tính<br />
Các mẫu mô sẹo có khả năng sinh phôi từ<br />
cây Cọc rào nuôi cấy in vitro được cấy vào môi<br />
trường MS có bổ sung spermidin ở các nồng độ<br />
khác nhau. Sau 4 tuần nuôi cấy, các chỉ tiêu về<br />
tỷ lệ hình thành phôi, số lượng phôi hình thành<br />
và trọng lượng tươi của phôi được trình bày<br />
trong bảng 4.<br />
Khi nuôi cấy mô sẹo có khả năng sinh phôi<br />
<br />
trên môi trường có bổ sung spermidin ở các<br />
nồng độ khác nhau thì thấy rằng, sau 4 tuần<br />
nuôi cấy các mô sẹo được cảm ứng hình thành<br />
phôi rất nhanh, trên bề mặt mô sẹo xuất hiện<br />
những phôi hình cầu nhỏ và số lượng phôi tăng<br />
dần lên. Kết quả cho thấy, trên môi trường có<br />
bổ sung spermidin có sự hình thành phôi cao<br />
hơn hẳn so với môi trường không bổ sung<br />
spermidin, spermidin ở nồng độ 0,03 mg.l-1 cho<br />
hiệu quả cao nhất với tỷ lệ phát sinh phôi đạt<br />
100%, số lượng phôi hình thành là 102 và trọng<br />
lượng tươi trung bình là 0,1139 g (bảng 4, hình<br />
1f). Tiếp tục tăng nồng độ spermidin lên 0,05<br />
mg.l-1 và 0,08 mg.l-1 thì tỷ lệ mẫu hình thành<br />
phôi, số lượng phôi cũng như trọng lượng tươi<br />
trung bình của phôi giảm xuống.<br />
<br />
Bảng 4. Ảnh hưởng của spermidin lên sự hình thành phôi vô tính<br />
Spermidin<br />
(mg.l-1)<br />
0<br />
<br />
Tỷ lệ hình thành phôi<br />
(%)<br />
23,33e<br />
<br />
Số lượng phôi<br />
hình thành<br />
11,67d<br />
<br />
Trọng lượng tươi<br />
của phôi (g)<br />
0,0134d<br />
<br />
0,1<br />
<br />
76,67c<br />
<br />
63,37c<br />
<br />
0,0717c<br />
<br />
0,3<br />
<br />
100,00a<br />
<br />
102,70a<br />
<br />
0,1139b<br />
<br />
0,5<br />
<br />
90,00b<br />
<br />
81,27b<br />
<br />
0,0912a<br />
<br />
0,8<br />
<br />
70,00d<br />
<br />
61,13c<br />
<br />
0,0674c<br />
<br />
a, b, c… thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa ở mức ý nghĩa P < 0,05 theo phương pháp Duncan’s test.<br />
<br />
Polyamin thực chất là một dạng của<br />
acid amin và nó được xem như là một chất quan<br />
trọng trong điêu hòa sinh trưởng thực vật.<br />
Polyamin đóng vai trò quan trọng trong sự<br />
biệt hóa tế bào để hình thành phôi [24].<br />
Trong giai đoạn cảm ứng phôi, polyamin sẽ<br />
giúp cho tế bào vùng mô phân sinh phân chia<br />
nhanh chóng và giúp cho phôi được hình thành.<br />
Nồng độ polyamin giảm có thể gia tăng các<br />
tế bào mô sẹo nhưng giảm hình thành phôi.<br />
Như vậy, việc sử dụng polyamin trong môi<br />
trường nuôi cấy mang lại hiệu quả và có ý nghĩa<br />
quan trọng trong giai đoạn phát sinh phôi ở thực<br />
vật [16]. Những nghiên cứu trên tế bào cà rốt<br />
[10], Hevea [13], đinh lăng [3] chỉ ra rằng<br />
spermidin là polyamin mang tính đặc hiệu hơn<br />
được dùng cho sự phát sinh phôi vô tính. Trong<br />
nghiên cứu phát sinh phôi vô tính Panax<br />
ginseng [16] cũng đã khẳng định vài trò<br />
<br />
140<br />
<br />
của spermidin.<br />
Thảo luận<br />
Kết quả nghiên cứu cho thấy, những acid<br />
amin sử dụng trong bài báo (prolin, glutamin,<br />
adenin sulphate) và spemidin đều có cảm ứng<br />
mạnh tăng cường khả năng hình thành phôi vô<br />
tính từ mô sẹo có khả năng sinh phôi so với<br />
những ghi nhận của Đỗ Đăng Giáp và nnk.<br />
(2012). Khi so sánh những kết quả về khả năng<br />
cảm ứng hình thành phôi vô tính từ mô sẹo tốt<br />
nhất của từng acid amin sử dụng (prolin,<br />
glutamin, adenin sulphate) và spemindin, chúng<br />
tôi cũng ghi nhận được spemindin có tính đặc<br />
hiệu và hiệu quả hơn. Tuy nhiên, spemindin là<br />
hóa chất rất đắt tiền, vì vậy, tùy vào điều kiện<br />
nghiên cứu và ứng dụng có thể sử dụng những<br />
acid amin thông dụng trên (prolin, glutamin,<br />
adenin sulphate) cho phù hợp.<br />
<br />