Tải bản đầy đủ

Ảnh hưởng của ánh sáng lên sự sinh trưởng, phát triển của oncidiumkozumit delight in vitro

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ẢNH HƯỞNG CỦA ÁNH SÁNG LÊN SỰ SINH TRƯỞNG, PHÁT
TRIỂN CỦA ONCIDIUM KOZUMIT DELIGHT IN VITRO

Ngành:

CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Chuyên ngành: MÔI TRƯỜNG

Giảng viên hướng dẫn : ThS. Trịnh Thị Lan Anh
Sinh viên thực hiện
MSSV: 1191111017

: CAO THẾ HIỂN
Lớp: 11HSH2


TP. Hồ Chí Minh, năm 2013


Đồ án tốt nghiệp
LỜI MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Từ xưa đến nay khi nói tới hoa lan người ta đã liên tưởng đến sự thanh tao, tinh
khiết, quý trọng, đam mê và tình yêu vĩnh cửu bất diệt. Trong tất cả các loài hoa
được biết đến thì hoa lan được mệnh danh là “Nử hoàng của sắc đẹp” cùng với vẽ
đẹp quyến rũ, hương thơm dịu dàng từ vô vàn các lòai hoa lan với đủ các màu sắc
khác nhau với tên gọi khác
Hoa lan là một loài hoa biểu tượng cho vẻ đẹp và sự quý phái, nó có rất nhiều
chủng loại, mỗi loại mang một vẻ đẹp riêng. Có nhiều loại lan khác nhau như
Dendrobium, Phalaenopsis, Oncidium Kozumit Delight, Oncidium, Vanda,
Cattleya... chúng đều có mùi hương quyến rũ và vẻ đẹp kiêu sa. Hoa lan cũng
thường dùng để trang trí, trưng bày trong các bữa tiệc hay các cuộc hội thảo. Trong
số đó, có lẽ Oncidium là giống nổi bật nhất từ màu sắc và dạng hoa cho đến giống
loài, . . .
Hiện nay, nhu cầu về hoa lan ngày càng nhiều góp phần thúc đẩy nghề trồng lan
phát triển mạnh mẽ và thu về lợi nhuận cao cho nhiều nước, trong đó phải kể đến
Đài Loan, đây là nước có kỹ thuật trồng lan hàng đầu thế giới với khả năng điều
khiển sự ra hoa của lan Hồ Điệp và bộ sưu tập giống cực kì đồ sộ. Nước ta cũng có
rất nhiều cơ sở kinh doanh hoa lan mọc lên, tuy nhiên còn nhiều hạn chế về quy mô,
đội ngũ kỹ thuật nên cây giống có chất lượng thấp, không đồng đều chưa đáp ứng
nhu cầu thị trường, kết quả là hàng năm nước ta phải nhập giống từ nước ngoài.
Chính vì vậy, việc tăng năng suất, chất lượng cho cây giống đang là vấn đề cấp bách
hiện nay.
Theo nghiên cứu mới nhất thì một hay hai yếu tố sẽ không giúp cây phát triển
một cách toàn diện. Để cây phát triển một cách tối ưu ta cần phải bổ sung đầy đủ các
yếu tố như: dinh dưởng, ánh sáng, nhiệt độ, điều kiện nuôi cấy,… nhưng trong đó có
hai yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến sự phát triển của cây đó là dinh dưỡng và
ánh sáng.

Page 1


Đồ án tốt nghiệp
Môi trường thường sử dụng trong nuôi cấy lan in vitro là môi trường MS
(Murashige and Skoog, 1962), đây là môi trường dinh dưỡng khá đầy đủ cho cây.
Sự kết hợp môi trường MS lỏng và Rắn để tạo ra môi trường MS 2 lớp để góp phần


thúc đẩy sự phát triển của cây một cách tốt nhất. Bên cạnh đó, ánh sáng cũng là một
yếu tố rất quan trọng trong quá trình quang hợp và phát sinh hình thái cây. Do đó,
việc ứng dụng các loại ánh sáng trong nuôi cấy mô cũng là một hướng nghiên cứu
mới và khả năng ứng dụng cao.
Vì vậy, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Ảnh hưởng của ánh sáng lên sự
sinh trưởng và phát triển của Oncidium Kozumit Delight in vitro“ nhằm xác định
được môi trường nuôi cấy và loại ánh sáng thích hợp cho sự nhân chồi lan Oncidium
Kozumit Delight trong điều kiện in vitro, từ đó cải tiến phương pháp nhân giống
giúp giảm giá thành sản phẩm.
2. Mục đích nghiên cứu
Xác định được môi trường nuôi cấy, loại ánh sáng và điều kiện chiếu sáng thích
hợp cho sự nhân chồi lan Oncidium Kozumit Delight. trong điều kiện in vitro, nhằm
gia tăng hệ số nhân chồi lan Oncidium Kozumit Delight. cũng như tăng chất lượng
cây con trong môi trường nuôi cấy in vitro.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đề tài nghiên cứu ảnh hưởng ánh sáng và môi trường MS (Murashige and
Skoog, 1962) hai lớp (lỏng và rắn) lên giai đoạn tạo chồi lan Oncidium Kozumit
Delight trong điều kiện in vitro.
4. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
4.1. Ý nghĩa khoa học
Từ trước đến nay, việc nhân giống lan in vitro đều sử dụng môi trường MS
(Murashige and Skoog 1962), nên việc kết hợp môi trường MS lỏng và Rắn để tạo
ra môi trường MS 2 lớp với khảo sát ánh sáng cũng là một hướng hiệu quả trong
nhân giống lan trong điều kiện in vitro. Tuy nhiên, đối với mỗi cây khác nhau thì có
môi trường dinh dưởng và bước sóng ánh sáng cũng khác nhau. Vì vậy, việc xác
dịnh môi trường dinh dưởng cũng như loại ánh sáng và điều kiện chiếu sáng thích
Page 2


Đồ án tốt nghiệp
hợp là cơ sở khoa học cho việc tạo ra cụm chồi khỏe có sức sống tốt, tăng sinh
mạnh, đạt hiệu quả chất lượng cao, gia tăng khả năng sống sót khi chuyển cây con ra
vườn ươm là vấn đề rất quan trọng trong nhân giống in vitro. Từ đó giảm giá thành
sản phẩm, nâng cao hiệu quả kinh tế.
4.2. Ý nghĩa thực tiễn
Hệ thống đèn được thiết kế khá đơn giản không tốn chi phí cao, dễ áp dụng cho
sản xuất cây giống và đạt hiệu quả cao.
Trong môi trường MS (Murashige and Skoog, 1962) hai lớp ( lỏng và rắn ), giá
thành thấp, đơi giản có thể áp dụng sản xuất lớn, . . .nó sẽ tạo điều kiện để chúng ta
có thể so sánh với các môi trường dinh dưởng khác để tìm ra môi trường tối ưu cho
nhân giống in vitro, từ đó áp dụng vào sản xuất.
5. Phương pháp nghiên cứu
Đề tài thực hiện nhân chồi trên môi trường MS (Murashige and Skoog, 1962)
Môi trường nuôi cấy: 2 lớp:
 Lớp trên: MS lỏng + 1 g/l than hoạt tính + 1 g/l NAA + 2 g/l BA + 30 g/l đường +
50 ml/l nước dừa
 Lớp dưới: MS đặc (10g/l agar) + 1 g/l NAA + 2 g/l BA + 30 g/l đường + 50 ml/l
nước dừa
 Quan sát và lấy kết quả trong 4 tuần.
chiếu sáng với các loại ánh sáng có bước sóng khác nhau: ánh sáng trắng (ánh
sáng đa sắc – nghiệm thức đối chứng); ánh sáng xanh dương, ánh sáng vàng; ánh
sáng đỏ. tối hoàn toàn trong 4 tuần
 Quan sát và lấy kết quả trong 4 tuần.
6. Các kết quả đạt được của đề tài
Xác định được môi trường dinh dưởng thích hợp cho sự nhân chồi lan
Oncidium.
Xác định được loại ánh sáng thích hợp cho sự nhân chồi lan Oncidium.
Xác định điều kiện chiếu sáng thích hợp cho sự nhân chồi lan Oncidium.
Các số liệu, hình ảnh và biểu đồ mô tả.
Page 3


Đồ án tốt nghiệp
7. Kết cấu đồ án tốt nghiệp


Đồ án tốt nghiệp bao gồm các chương sau:

Chương 1: Tổng quan tài liệu
Chương 2: Vật liệu và phương pháp
Chương 3: Kết quả và thảo luận
Chương 4: Kết luận và đề nghị

Page 4


Đồ án tốt nghiệp

CHƯƠNG 1:
TỔNG QUAN TÀI LIỆU

Page 5


Đồ án tốt nghiệp
1.1. Quang hợp ở thực vật
Quang hợp là một quá trình tổng hợp các chất hữu cơ từ các chất vô cơ đơn
giản là CO2 và H2O dưới tác dụng của năng lượng ánh sáng mặt trời và sự tham gia
của sắc tố diệp lục.
Quang hợp đã biến đổi quang năng thành hóa năng ở thực vật, thông qua quang
hợp cây tạo ra một lượng lớn sinh khối, nó có ý nghĩa quyết định sự sống của mọi
sinh vật và con người trên trái đất.
Ánh sáng cần cho quá trình quang hợp được tiếp nhận bởi hai nhóm sắc tố:
chlorophyll và carotenoid, ở một số thực vật bậc thấp còn có phycobillin.
Trong đó, diệp lục (chlorophyll) là sắc tố chính có vai trò quan trọng nhất trong
quang hợp.


Diệp lục:
Có 5 loại diệp lục: a, b, c, d, e. Nhưng ở thực vật bậc cao chỉ có 2 loại diệp lục

là a và b.
Nhờ cấu trúc đặc trưng của phân tử diệp lục mà nó có thể hấp thu năng lượng
ánh sáng và chuyển thành dạng kích thích của phân tử diệp lục.
Trong quang phổ hấp thu của diệp lục, hai vùng ánh sáng diệp lục hấp thu mạnh là
vùng ánh sáng đỏ (662 nm) và vùng ánh sáng xanh tím (430 nm), ánh sáng xanh
lục cây không hấp thu mà phản xạ lại nên ta thấy cây có màu xanh lá cây.
Trong lá cây, phân tử diệp lục liên kết với các phân tử protein khác nhau nên
các phân tử diệp lục có cực đại hấp thu khác nhau và được kí hiệu bằng P700,
P680…
Cấu trúc cơ bản của diệp lục là vòng porphyrin, được tạo nên từ 4 vòng pyrrol
riêng lẻ, ở trung tâm của vòng có một nguyên tử Mg liên kết với các nguyên tử N
bởi 2 liên kết đồng hóa trị và hai liên kết phối trí. Nguyên tử Mg có thể được tách
ra khi có tác động của acid loãng. Phân tử diệp lục không chứa Mg gọi là
pheophytin cũng có một vai trò quan trọng trong phản ứng sáng quang hợp. Chuỗi
bên của phân tử diệp lục có tính kỵ nước và nhờ vậy phân tử có đặc tính kỵ nước.
 Carotenoid:
Page 6


Đồ án tốt nghiệp
Quang phổ hấp thu của nhóm carotenoid ở vùng ánh sáng xanh có bước sóng
451 – 481 nm.
Carotenoid có vai trò lọc ánh sáng và bảo vệ cho diệp lục không bị oxi hóa bởi
cường độ ánh sáng cao. Carotenoit có khả năng hấp thu năng lượng ánh sáng mặt
trời ở vùng mà diệp lục không hấp thu được rồi chuyển năng lượng này cho diệp
lục để biến đổi thành năng lượng hóa học.
o Carotenoid là nhóm sắc tố vàng, da cam, tỷ lệ diệp lục: carotenoid thường bằng
3:1, carotenoid thường chia thành 2 nhóm: carotene và xanthophyll.
Carotene (C40H56) là tiền vitamin A, chỉ tan trong dung môi hữu cơ.
Xanthophyll là sắc tố có màu vàng sẫm, có công thức hóa học C40H56On (n từ 1 – 6)
 Sắc tố dịch bào:
Hấp thu năng lượng ánh sáng chuyển thành dạng nhiệt làm ấm lá cây (nhóm
anthocyanin).
Nơi xảy ra quá trình quang hợp chính là lục lạp, lục lạp có hình tròn đến bầu
dục, được bao quanh bởi màng trong và màng ngoài. Màng trong của lục lạp c ̣n gọi
là thylakoid, nó tạo ra vách ngăn giữa bên trong thylakoid với môi trường ngoài.
Các thylakoid có dạng hình đĩa xếp chồng lên nhau tạo ra cấu trúc dạng hạt (grana).
Màng thylakoid là nơi mà ánh sáng được tiếp nhận bởi các sắc tố quang hợp và nhờ
các hệ thống oxy hóa khử khác nhau mà năng lượng ánh sáng mặt trời được biến
đổi thành năng lượng hóa học và thẩm thấu, quá trình này vẫn còn rất phức tạp và
chưa được giải thích chi tiết.
Màng thylakoid chứa 3 cấu trúc siêu phân tử, đó là hệ thống quang hóa I, hệ
thống quang hóa II vá phức hệ cytochrome b/f, chúng chiếm toàn bộ bề rộng màng
và là thành phần quan trọng trong chuỗi vận chuyển điện tử của quang hợp.
Hệ thống quang hóa I chứa ít nhất 13 loại protein khác nhau, khoảng 200 phân
tử diệp lục, một số lượng carotenoid và 3 phức hệ Fe – S.
Hệ thống quang hóa II chứa ít nhất 11 phân tử polypeptide khác nhau, khoảng 200
phân tử diệp lục a, 100 phân tử diệp lục b, hai phân tử pheophytin, quinone.

Page 7


Đồ án tốt nghiệp
Hệ thống quang hóa I và II không chỉ chứa sắc tố tiếp nhận ánh sáng mà mỗi hệ
thống còn chứa một phân tử diệp lục hoàn toàn đặc biệt ở vị trí của nó, phân tử diệp
lục này khi tiếp nhận ánh sáng có khả năng bắn ra 1 điện tử. Phân tử diệp lục đặc
biệt của hệ thống I hấp thu cực đại ánh sáng có bước sóng 700 nm (còn gọi là
P700) và phân tử diệp lục đặc biệt của hệ thống quang hóa II hấp thu cực đại ở 680
nm ( còn gọi là P680). Năng lượng được hấp thu từ năng lượng ánh sáng nhờ các
sắc tố quang hợp của mỗi hệ thống quang hóa và được chuyển đến P680 cũng như
P700 qua sự cộng hưởng điện từ. Bằng cách này hai hệ thống quang hợp tạo ra sự
vận chuyển điện tử khi có ánh sáng.
Ánh sáng ảnh hưởng trực tiếp ở giai đoạn đầu của quá trình quang hợp, giai
đoạn sau không ảnh hưởng trực tiếp. Những công trình của Blackman cho thấy khi
cường độ ánh sáng và nồng độ CO2 đạt tối ưu cho quang hợp, nếu tăng cường độ
ánh sáng và nồng độ CO2 thì cường độ quang hợp không tăng.
 Quá trình quang hợp được chia làm hai giai đoạn như sau:
1.1.1. Phản ứng sáng (pha sáng)
Là quá trình hấp thu năng lượng ánh sáng bởi diệp lục, vận chuyển năng lượng
đó vào trung tâm phản ứng và tại đây năng lượng ánh sáng được biến đổi thành
năng lượng hóa học của phân tử ATP (Adenosine Triphosphate) và tạo nên hợp
chất khử mạnh NADPH2 (Nicotinamide Adenine Dinucleotide Phosphate). Pha
sáng gồm hai giai đoạn kế tiếp nhau: giai đoạn quang vật lý và giai đoạn hóa học
 Giai đoạn quang vật lý: là giai đoạn đầu tiên của pha sáng quang hợp, trong giai
đoạn này có hai hoạt động chính xảy ra là sự hấp thu năng lượng của sắc tố và sự
truyền năng lượng do các sắc tố hấp thu được đến hai tâm quang hợp là P700 và
P680. Kết quả của giai đoạn này là hai tâm quang hợp tiếp nhận được năng lượng
ánh sáng do các hệ sắc tố chuyển đến và trở thành trạng thái hoạt động. Điện tử của
hai tâm quang hợp giàu năng lượng tham gia vào các phản ứng quang hóa của giai
đoạn quang hóa tiếp sau đó.
 Giai đoạn quang hóa: là giai đoạn chuyển hóa năng lượng của các điện tử ở hai
tâm quang hợp thành năng lượng của các hợp chất giàu năng lượng là ATP và
Page 8


Đồ án tốt nghiệp
NADPH2. Quang hóa được thực hiện tại hai tâm quang hợp với sự tham gia của hai
hệ thống quang hóa I và II. Hoạt động chính của giai đoạn quang hóa là quá trình
quang phân ly nước và quá trình phosphoryl hóa.
o Quang phân ly nước: là một quá trình rất quan trọng trong quang hợp đã được
nghiên cứu bởi Hill và cộng sự năm 1937. Quá trình này xảy ra qua 3 giai đoạn cơ
bản.
ánh sáng, diệp lục

4H2O
4OH-

4e- + 4OH

4OH
Kết

4H+ + 4OH-

Mn, Cl
quả

chung

là:

2H2O

O2 + 2H2O
4H+ + O2 + 4e-

Trong các sản phẩm do quang phân ly nước tạo ra, O2 thải ra môi trường, ethực hiện chuỗi vận chuyển điện tử quang hợp để vận chuyển ATP – quá trình
phosphoryl hóa, H+ kết hợp với NADP- để tạo ra NADPH2.
o Phosphoryl hóa quang hóa: trong pha sáng quang hợp, sau khi năng lượng ánh
sáng được chuyển thành năng lượng điện tử của hai tâm quang hợp trong giai đoạn
quang vật lý, năng lượng điện tử này được biến thành năng lượng của ATP, quá
trình này được thực hiện qua phosphoryl hóa quang hóa.
Năm 1954, Arnon phát hiện ra hai hình thức phosphoryl hóa vòng và
phosphoryl hóa không vòng. Đến năm 1969, ông lại phát hiện ra hình thức
phosphoryl hóa đặc biệt ở cây mọng nước là phosphoryl hóa vòng giả.
Phosphoryl hóa vòng: xảy ra ở hệ quang hóa I, quá trình này xảy ra trong điều
kiện kỵ khí với sự tham gia của các chất oxy hóa như vitamin K, ferredoxin... Ánh
sáng hệ I tác động vào hệ sắc tố I, điện tử giàu năng lượng do nhận thêm năng
lượng ánh sáng được chuyển đến tâm quang hợp I (P700). Qua hệ thống vận
chuyển điện tử của hệ quang hóa I, điện tử được di chuyển theo con đường vòng:
xuất phát từ P700, khi e- của P700 nhận thêm năng lượng ánh sáng nó trở nên giàu
năng lượng hơn. Ở trạng thái giàu năng lượng này (trạng thái kích động điện tử của
sắc tố) không bền nên điện tử mất dần năng lượng qua chuỗi phản ứng oxy hóa khử
Page 9


Đồ án tốt nghiệp
thuận nghịch. Đến khi trở lại trạng thái bình thường thì nó quay trở lại P700, hoàn
thành một chu kỳ hoạt động. Trong quá trình mất dần năng lượng qua chuỗi phản
ứng oxy hóa khử, nếu giai đoạn nào đủ điều kiện sẽ thực hiện phản ứng tổng hợp
ATP.
ADP

+

H3PO4

ATP

+

H2 O

Phosphoryl hóa không vòng: Trong pha tối quang hợp để khử CO2 thành phân
tử glucose không chỉ đòi hỏi năng lượng do ATP mà còn cần chất khử mạnh
NADPH2. Phosphoryl hóa vòng mới cung cấp một phần ATP cho nền, cần có quá
trình cung cấp thêm ATP và đặc biệt là NADPH2 cho pha tối. Nhu cầu đó đã được
quá trình phosphoryl hóa không vòng thỏa mãn. Quá trình này thực hiện qua cả hai
hệ quang hóa, đặc biệt có sự tham gia của nước. Qua quang phân ly, nước đã được
cung cấp e- cho quá trình phosphoryl hóa không vòng. Dưới tác động của năng
lượng ánh sáng với sự tham gia của các chất oxy hóa và P680, nước bị oxy hóa.
Sau khi hấp thụ năng lượng ánh sáng, hệ sắc tố II truyền năng lượng đó cho P680,
P680 trở nên trạng thái kích động điện tử với thế oxy hóa cao sẽ oxy hóa nước.
Phân tử nước bị P680 oxy hóa cướp e- nên phân ly thành H+ và O2. Điện tử tách ra
tử P680 được vận chuyển qua hệ quang hóa II để đến P700. Từ P700, nhờ năng
lượng ánh sáng cung cấp qua hệ sắc tố I, e- lại giàu năng lượng để chuyển đến cho
ferredoxin. Ferredoxin khử NADP kết hợp với 2H+ do nước tách ra để tạo
NADPH2– sản phẩm quan trọng thứ hai của pha sáng.
Trong quá trình di chuyển e- từ hệ quang hóa II sang hệ quang hóa I, năng lượng egiảm dần. Năng lượng thải ra qua các phản ứng oxy hóa khử đó nếu đủ điều kiện sẽ
được tổng hợp ATP. Như vậy, sản phẩm của phosphoryl hóa không vòng ngoài
ATP còn có NADPH2, đó là nhờ có sự tham gia của quang phân ly nước xảy ra
đồng thời với quá trình phosphoryl hóa không vòng này.
1.1.2. Pha tối trong quang hợp
Sau khi pha sáng tạo ra ATP và NADPH2, giai đoạn tiếp theo là sử dụng ATP,
NADPH2 để khử CO2, tạo nên sản phẩm của quang hợp.

Page 10


Đồ án tốt nghiệp
Quá trình này xảy ra không cần năng lượng ánh sáng mà dùng sản phẩm của pha
sáng và hệ enzyme xúc tác.
Sản phẩm đấu tiên của quá trình đồng hóa CO2 là glucose. Từ glucose, qua
nhiều con đường biến đổi khác nhau sẽ tạo nên các hợp chất hữu cơ trong lá. Cho
đến nay, người ta đã xác định có 3 con đường đồng hóa CO2 tạo glucose trong
quang hợp: chu trình Calvin, chu trình Hatch và Slack, chu trình CAM.
1.1.2.1. Chu trình Calvin.
Vào những năm 1948 – 1954, hai nhà khoa học Calvin và Benson đã dùng
đồng vị phóng xạ C14 gắn vào CO2 để tiến hành nghiên cứu con đường đồng hóa
CO2 trong pha tối quang hợp. Qua phân tích, các tác giả xác định được sản phẩm
tạo ra đầu tiên trong quá trình đồng hóa CO2 là một hợp chất có 3 nguyên tử carbon
– APG (phosphoglyceric acid), vì vậy chu trình này được gọi là chu trình C3. Sự
đồng hóa CO2 là một quá trình sinh học quan trọng nhất, nhờ quá trình này mà
carbon vô cơ được chuyển hóa thành các hợp chất hữu cơ cần thiết cho sự sống.
Phản ứng được xúc tác bởi enzyme ribulosediphospate – carboxylase (RuDP –
carboxylase), enzyme này có nhiều trong lá xanh và nó chiếm khoảng 30 – 50%
protein hòa tan trong lá. Chất nhận CO2 là hợp chất có 5 nguyên tử C – đó là
ribulosediphosphate.
o Chu trình Calvin xảy ra qua 3 giai đoạn:
Giai đoạn tiếp nhận CO2
6C5

+

6CO2

+

6H2O

12C3(APG)

Giai đoạn khử APG
12APG + 12ATP + 12NADPH2

12C3(AIPG) + 12ADP + 12H3PO4

+12NADP
Giai đoạn tái tạo C5
10C3

+

6ATP

+

4H2O

C6H12O6

+

2H3PO4

Sản phẩm của chu trình Calvin là glucose, từ glucose sẽ tạo ra tinh bột, các hợp
chất hữu cơ khác
Page 11


Đồ án tốt nghiệp
1.1.2.2. Chu trình Hatch và Slack
Ở một số loài thực vật như ngô, cao lương, mía... Chất nhận CO2 là
phosphoenolpyruvate (PEP). Quá trình bắt đầu bằng phản ứng kết hợp HCO3- và
PEP, nhờ enzyme PEP – carboxylase, một hợp chất 4C – oxaloacetic acid được tạo
thành. Phản ứng này giải phóng năng lượng do phân giải liên kết cao năng trong
PEP, oxaloacetic acid bị khử tạo thành malate hoặc bị amin hóa tạo thành
aspartate.. Trình tự phản ứng của chu trình C4 như sau:
Phản ứng 1: HCO3- kết hợp với PEP tạo thành oxalocetate, phản ứng được xúc
tác bởi enzyme PEP – carboxylase.
Phản ứng 2: Oxalocetate bị khử thành malate nhờ NADPH.
Phản ứng 3: Oxalocetate được biến đổi thành aspartate bằng phản ứng chuyển
amin hóa
Phản ứng 4: Malate bị carboxyl hóa và oxy hóa tạo nên pyruvate, CO2 được
giải phóng nhờ chu trình Calvin.
Phản ứng 5: Pyruvate được chuyển hóa trở lại thành PEP nhờ phản ứng khử
carboxyl hóa, phản ứng cần ATP và phosphate vô cơ.
Ưu điểm của sự đồng hóa CO2 ở thực vật C4 là enzyme PEP – carboxylase có
trong tế bào chất tiếp nhận CO2 có trong mô lá và CO2 từ quá trình hô hấp tốt hơn
sự tiếp nhận CO2 ở thực vật C3, vì ở thực vật C3, CO2 phải chui vào lục lạp. Điểm
bù CO2 ở thực vật C4 thấp hơn C3, thực vật C4 có khả năng giảm nồng độ CO2
trong mô lá mạnh hơn thực vật C3, vì vậy chúng có khả năng sử dụng CO2 trong
không khí hiệu quả hơn.
Tuy nhiên thực vật C4 cần nhiều năng lượng cho sự đồng hóa CO2, phần lớn
những thực vật C4 thích nghi với những vùng có cường độ ánh sáng mạnh.
1.1.2.3. Quang hợp theo chu trình CAM (Crassulaceae Acid Metabolism)
Các loài thực vật khác nhau của họ Crassulaceae có khả năng tiếp nhận CO2
vào ban đêm nhờ khí khổng mở và ban ngày thì khí khổng đóng để tránh mất nước.
Người ta nghiên cứu trước hết trên loài Crassulaceae, những thực vật có hình thức
trao đổi này được gọi là thực vật CAM.
Page 12


Đồ án tốt nghiệp
Ban đêm khí khổng mở, CO2 được tiếp nhận, nhờ enzyme PEP – carboxylase
carboxyl hóa PEP tạo thành oxaloacetate. Chất này bị khử thành malate, sau đó
malate dự trữ trong không bào. Ban ngày, khí khổng đóng malate được chuyển vào
lục lạp và nó bị khử. CO2 tự do và NADPH tạo ra trong chu trình Calvin, bên cạnh
đó sự đồng hóa CO2 được cung cấp bởi ATP và NADPH được tạo ra từ quang hợp.
Sản phẩm đồng hóa này một phần được biến đổi thành tinh bột, tích lũy trong lục
lạp, ban đêm một phần tinh bột được phân giải thành PEP. Ở sự khử carboxyl hóa
oxy hóa pyruvate được tạo thành từ malate, sau đó pyruvate được biến đổi thành
PEP nhờ enzyme pyruvate – phosphate – kinase.
Sự tích lũy malate trong không bào là một quá trình chủ động, được điều khiển
bởi sự trương của không bào, thế nước của cây điều khiển sự đóng mở khí khổng.
Người ta phân biệt thực vật CAM bắt buộc và không bắt buộc, thực vật CAM
không bắt buộc chỉ thực hiện chu trình CAM khi thiếu nước.
1.1.3. Phương pháp xác định hàm lượng diệp lục
o Nồng độ diệp lục a và b trong dung dịch được xác định trị số tắt, đo ở hai bước
sóng dài.
Công thức tính nồng độ diệp lục được viết ở dạng sau:
Ca = α Dλ1 + β Dλ2
Cb = γ Dλ3 + δ Dλ4
Trong đó:
α, β, γ, δ: những hệ số phụ thuộc vào dung môi
Ca, Cb: nồng độ tương ứng của diệp lục a và b
Dλ: hệ số đo tắt bằng mg/l ở bước sóng cho biết theo mµ
Giá trị của các hệ số phụ thuộc dung môi, do đó với mỗi dung môi có một công
thức riêng:
Đối với dung dịch aceton 80% (nước)
Theo Mac – Kini – Aron:

Ca = 12,7 D663 – 2,69 D645
Cb = 22,9 D645 – 4,68 D663

Theo Vernon:

Ca = 11,63 D665 – 2,69 D649
Page 13


Đồ án tốt nghiệp
Cb = 20,11 D649 – 5,18 D665
Theo Siglec – Egle:

Ca = 11,78 D664 – 2,29 D647
Cb = 20,05 D647 – 4,77 D664

Đối với dung dịch aceton khan
Theo Honma:

Ca = 9,784 D662 – 0,990 D644
Cb = 21,462 D644 – 4,65 D662

Theo Sluk:

Ca = 11,70 D662 – 2,09 D644
Cb = 21,19 D644 – 4,56 D662

Đối với dung dịch ether ethylic
Theo Komar – Cigeil:

Ca = 9,93 D660 – 0,777 D642,5
Cb = 17,6 D642,5 – 2,81 D660

Theo Smit – Benitei:

Ca = 10,1 D662 – 1,01 D644
Cb = 16,4 D644 – 2,57 D662

Đối với dung dịch ethanol 960
Ca = 13,7 D665 – 5,76 D649
Cb = 25,8 D649 – 7,6 D665
Đối với dung dịch methanol 100%
Mac – Kini:

Ca = 16,5 D665 – 8,3 D650
Cb = 33,8 D650 – 12,5 D665

Hàm lượng chlorophyll trong lá cây biến động từ 0,008 – 0,8% chất tươi.
Thông thường lệ, hàm lượng chlorophyll của cây chịu bóng cao hơn của cây ưa
sáng. Khi thiếu ánh sáng hàm lượng chlorophyll ít hơn rất nhiều so với điều kiện
chiếu sáng bình thường. Lá cây thích nghi cường độ chiếu sáng yếu thì chứa
chlorophyll càng nhiều.
Tương quan giữa diệp lục, carotenoid và các sắc tố khác phụ thuộc rất nhiều
vào điều kiện sinh trưởng của cây.
1.2. Khái quát về ánh sáng
Ánh sáng là các bức xạ điện từ có bước sóng nằm trong vùng quang phổ nhìn
thấy được bằng mắt thường (từ 400nm đến 700nm).
Page 14


Đồ án tốt nghiệp
Ánh sáng mặt trời là một dạng năng lượng bức xạ hay năng lượng điện từ, năng
lượng điện từ trong không gian ở dạng sóng, dãy sóng điện từ đầy đủ được gọi là
phổ điện từ.
Ánh sáng mặt trời có độ dài sóng khác nhau mà mắt người có thể nhìn thấy một
vùng hẹp.
Khi ánh sáng mặt trời chiếu trên lá, cây chỉ hấp thụ một vài bước sóng (như
ánh sáng đỏ) dùng cho quang hợp, trong khi ánh sáng có độ dài khác (như ánh sáng
lục) cây phản chiếu và truyền qua lá. Vì vậy, ta không thể thấy ánh sáng ở các độ
dài sóng bị các sắc tố hấp thụ, ví dụ màu lục của lá cây do ánh sáng lục không được
hấp thụ, nó được truyền suốt hay phản chiếu.
1.2.1. Ánh sáng và tác động của ánh sáng đến thực vật
1.2.1.1. Vai trò của ánh sáng đối với thực vật
o Ánh sáng có thể truyền thông tin qua nhiều dạng khác nhau, trong đó có tối thiểu
4 dạng đặc trưng:
- Chất lượng: dạng năng lượng bức xạ, màu quang phổ, thành phần bước sóng ánh
sáng.
- Lượng: số lượng năng lượng bức xạ, cường độ, số photon, tốc độ dòng.
- Hướng: Có sự đa dạng rất lớn giữa các môi trường sống khác nhau theo hướng
chiếu sáng.
- Quang kỳ: mô tả sự khác nhau đều đặn theo chu kỳ ngày đêm và sự thay đổi độ
dài ngày theo mùa.
Trong quá trình sinh trưởng và phát triển của cây, việc chiếu sáng có ảnh
hưởng lên sự sinh trưởng của tế bào, mô thực vật và sự sinh tổng hợp chất biến
dưỡng sơ cấp và thứ cấp (Ouyang et al., 2003). Năng lượng bức xạ có ảnh hưởng
quan trọng lên hình thái và hoạt động của thực vật bao gồm khả năng quang hợp,
tham gia vào nhịp độ nội sinh, định hướng về không gian (quang kích thích, tính
hướng dương, tính hướng sáng và tính hướng quang động) và thời gian (quang kỳ,
nhịp thời gian).

Page 15


Đồ án tốt nghiệp
o Sự chiếu sáng với cường độ và chất lượng phổ ánh sáng khác nhau lên sự sinh
trưởng và phát triển của cây:
- Ánh sáng trắng: tổng hợp các loại ánh sáng có bước sóng khác nhau (từ 400 –
800 nm). Trong nuôi cấy dịch huyền phù của Perilla frutescens, sự chiếu ánh sáng
trắng với cường độ 27,2 W.m-2 trong suốt thời gian nuôi cấy rất hiệu quả và lượng
anthocyanin được tạo ra gấp 2 lần so với không chiếu sáng (Zhong et al., 1991).
- Ánh sáng đỏ (700 – 780 nm)/đỏ xa (trên 750 nm): kéo dài rễ và kéo dài lóng
thân. Trong nuôi cấy lông rễ của Artemisia annua L. sinh khối lông rễ và hàm
lượng artemisia dưới ánh sáng đỏ cao hơn 17 đến 67% so với dưới ánh sáng trắng
(Wang et al., 2001).
- Ánh sáng xanh: thúc đẩy sự sinh trưởng của mô sẹo và ức chế sự kéo dài lóng
thân (Khattak et al., 2004).
- Ánh sáng xanh lục và tia UV gần: bước sóng UV gần (200 – 380 nm) và xanh lục
có khả năng kìm hãm sự sinh trưởng của thực vật do tác động đến quang hợp và sự
phát triển bình thường của cây
1.2.1.2. Vai trò của ánh sáng trong phát sinh hình thái thực vật
Trong điều kiện tối, cây phát triển theo chương trình “skotomorphogensis”,
chẳng hạn như kéo dài chồi, có rất ít hay không có lá mầm và lá thật, bị vàng hóa.
Cường độ ánh sáng: từ 1000 – 2500 lux được dùng phổ biến trong nuôi cấy mô, với
cường độ ánh sáng lớn hơn thì sinh trưởng chồi chậm lại nhưng thúc đẩy quá trình
tạo rễ. Theo Ammirato (1987) ánh sáng tham gia vào sự phát sinh và phát triển của
phôi soma.
Quang phổ ánh sáng: được nhiều tác giả nghiên cứu như Pierik (1987)…Ảnh
hưởng của loại ánh sáng được trình bày ở bảng sau:
Bảng 1.1. Ảnh hưởng của các loại ánh sáng khác nhau lên thực vật
Loại ánh
sáng

Ký hiệu

Bước

Tác động

sóng
(nm)

Page 16


Đồ án tốt nghiệp
Hồng ngoại

IR - A

1400

Không có ảnh hưởng đặc biệt nhưng có

800

tác động lên thực vật

780
Đỏ

760
700

Kéo dài thực vật
Nảy mầm (730 nm)
Quang hợp cực đại (635 nm) do được

Da cam

640
610

Ánh sáng

chlorophyll hấp thụ cực đại
Nảy mầm (660 nm)
Mở lá
Hình thành nụ hoa

khả kiến
Vàng
Xanh lá
cây

590

510

Xanh

500

dương

450

Tím

400

UV - A

Quang hợp

570

Được hấp thu bởi sắc tố vàng
Tính hướng sáng

Chiều cao cây

380

Độ dày lá

315

Cực tím
UV – B

280

UV - C

100

Kích thích sắc tố
Không tốt cho quang hợp (ở cường độ
cao); làm tổn thương các mô thực vật
Cây chết ngay lập tức

1.2.1.3. Vai trò của ánh sáng trong vi nhân giống
Sự phân phối phổ ánh sáng, quang kỳ và hướng chiếu sáng cũng đóng vai trò
quan trọng trong quá trình sinh trưởng của thực vật nuôi cấy mô. Hiện nay, ánh
sáng trắng của đèn huỳnh quang được sử dụng phổ biến nhất trong các phòng thí
nghiệm nuôi cây mô.
Page 17


Đồ án tốt nghiệp
Ánh sáng góp phần tạo rễ và chồi bất định của đoạn cắt. Sự phát sinh hình thái
thực vật bị ảnh hưởng bởi các nhân tố môi trường như nhiệt độ, CO2, chất dinh
dưỡng, chất lượng ánh sáng, thời gian và cường độ chiếu sáng. Debergh và cộng sự
(1991) đã chứng minh rằng cường độ ánh sáng ảnh hưởng kích thước lá, thân và sự
hình thành sắc tố của cây con.
Chất lượng ánh sáng cũng ảnh hưởng đến quang hợp (Kim at el., 2004) và các
quá trình sinh tổng hợp và phát triển của cây như nảy mầm, ra hoa (Taiz and
Zeiger, 2002), sự đóng mở khí khổng (Taylor and Assmann, 2001).
1.2.2. Quang phát sinh hình thái ở thực vật
Quang phát sinh hình thái là những thay đổi về hình dạng và chức năng của
một cơ quan dưới những thay đổi trong môi trường chiếu sáng. Quang phát sinh
hình thái bao gồm sự phân hóa lục lạp, tích tụ diệp lục và phát triển lá. Quá trình
phát sinh hình thái có thể được cảm ứng bởi ánh sáng đỏ, đỏ xa, ánh sáng xanh.
Ánh sáng có ảnh hưởng rất lớn đến phát sinh hình thái thực vật thông qua các
quang thụ thể, ở thực vật có ít nhất 3 loại quang thụ thể có độ hấp thụ với các ánh
sáng quang phổ khác nhau.
1.2.2.1. Phytochrome (650 – 680 nm; ánh sáng đỏ/đỏ xa)
Là một homodimer, trong đó mỗi phân tử protein xác định có trọng lượng
khoảng 125 kDa với 1128 amino acid, nối với một phân tử hấp thu ánh sáng khác
(rhodopsin). Ở thực vật có 5 phytochrome là PhyA, PhyB, PhyC, PhyD, PhyE với
chức năng khác nhau.
Các phytochrome hiện diện trong 2 dạng có thể chuyển đổi qua lại:
o PR khi nó hấp thu ánh sáng đỏ (R; 660 nm).
o PFR khi nó hấp thu ánh sáng đỏ xa (FR; 730 nm).
o PR hấp thu ánh sáng đỏ chuyển đổi thành PFR.
o PFR hấp thu ánh sáng đỏ xa chuyển thành PR.
o Trong tối, PFR chuyển ngay thành PR.
Ánh sáng mặt trời giàu tia đỏ hơn tia đỏ xa, do vậy khi mặt trời lặn tất cả các
phytochrome đều ở dạng PFR, đây là dạng hoạt động sinh lý học có thể ảnh hưởng
Page 18


Đồ án tốt nghiệp
đến hoạt tính của các enzyme và sự biểu hiện gen. Trong suốt ban đêm, PFR phần
lớn chuyển thành PR và một phần bị phá hủy, không thể tách riêng 2 dạng PR và
PFR.
 Chức năng của phytochrome:
Đáp ứng ánh sáng và quang kỳ của thực vật như phân hóa lục lạp từ proplastid,
nảy mầm hạt, kéo dài thân và ra hoa. Là nhân tố trung gian trong sự đáp ứng ức chế
kéo dài trục hạ diệp của ánh sáng xanh, khi đó PhyA có thể hoạt động như một thụ
quan của ánh sáng xanh, điều khiển quá trình mở rộng lá mầm dưới sự cảm ứng của
ánh sáng xanh.
Kiểm soát sự biểu hiện gen: phytochrome kiểm soát sự phiên mã một số gen
bao gồm tiểu phần nhỏ rubisco, protein gắn kết với chlorophyll a hay b và enzyme
ly giải phenylalanine ammonia. Dưới ánh sáng đỏ, tốc độ phiên mã của tiểu phần
nhỏ rubisco có thể tăng lên 20 lần.
1.2.2.2. Các thụ quan nhận ánh sáng xanh gồm cryptochrome (340 – 520 nm;
ánh sáng xanh UV – A), phototropin
 Cryptochrome: hiện diện hầu hết thực vật bậc cao với sự đa dạng về số lượng và
kiểu loại. Ở thực vật nó hiện diện trong cây hai lá mầm, cây một lá mầm, dương xỉ,
rêu và tảo.
Hầu hết các cryptochrome thực vật là các protein 70 – 80 kDa, cryptochrome là
một flavoprotein của nhân, khác với phytochrome được chuyển từ nhân do áp lực
của ánh sáng, được xác định bởi phổ hoạt động của nó, là thụ quan ánh sáng xanh
giống như photoplyase, một enzyme có chức năng sửa chữa sai hỏng DNA dưới tác
dụng của ánh sáng (Gressel, 1979).
Chức năng của cryptochrome có hoạt tính sinh hóa, nhưng sự biểu hiện gene
cryptochrome lại được điều hòa bởi ánh sáng bằng các cơ chế khác nhau từ sự
phiên mã cho đến sự thoái hóa.
 Phototropin: được xác định ở nhiều loại thực vật khác nhau từ tảo xanh
Chlamydomonas reinhardtii cho đến các loài thực vật bậc cao (Briggs et al., 2001).

Page 19


Đồ án tốt nghiệp
Phototropin được biết như là một protein liên kết với màng sinh chất có trọng
lượng 1200 kDa.
Chức năng: là một họ quang thụ quan flavoprotein mới, điều khiển không chỉ
sự quang hướng động ở thực vật mà còn tích lũy lục lạp, sự mở khí khổng.
1.2.2.3. Thụ quan hấp thu tia cực tím ở thực vật
Tia cực tím làm tổn thương các tế bào thực vật, do vậy các tế bào tổng hợp các
chất bảo vệ như flavonoid trong biểu bì và lớp siêu dính trong cutin, những đáp ứng
này được kích thích bởi tia UV – B.
1.2.3. Những thành tựu đạt được khi sử dụng ánh sáng trong nuôi cấy mô thực
vật
Các nghiên cứu của Wheeber và cộng sự (1991) cho thấy sự giảm chiều dài
thân của cây đậu nành khi cung cấp ánh sáng xanh.
Grimstad (1991) so sánh ảnh hưởng sự ảnh hưởng của 6 loại đèn huỳnh quang
khác nhau lên sự tăng trưởng và phát triển của rau diếp trong nuôi cấy mô thấy rằng
có sự khác biệt về trọng lượng khô và tạo lá. Trọng lượng khô và hàm lượng
chlorophyll trong lá cao khi sử dụng ánh sáng đỏ, xanh cũng như đỏ xa.
1.2.4. Một số nguồn chiếu sáng nhân tạo sử dụng trong nuôi cấy mô thực vật
Năm 1870, Edison đã chế tạo ra bóng đèn sợi tóc, tạo tiền đề cho hàng loạt
những cải tiến và phát minh sau này, ra đời nhiều loại nguồn sáng nhân tạo với chất
lượng và kiểu dáng đa dạng. Có thể phân làm 3 loại: đèn sợi đốt, đèn huỳnh quang,
đèn phát quang.
Trong các nguồn sáng nhân tạo hiện nay có 6 nguồn sáng chủ yếu dùng trong
nuôi cấy mô là: đèn nóng sáng, đèn thủy ngân cao áp, đèn thủy ngân không cần
ballast, đèn halogen kim loại, đèn natri cao áp và đèn huỳnh quang. Ngoài ra, còn
có đèn xenon và đèn natri cao áp.
 Một số loại đèn dùng trong nuôi cấy mô:
Đèn phóng điện vô cực/đèn vi sóng (Electrodeless discharge lamp/ Microwave –
powered lamp).
Đèn đi – ốt laser (Laser diode divide, LD).
Page 20


Đồ án tốt nghiệp
Đèn đi – ốt phát quang (light – emitting diodes): là nguồn sáng bán dẫn, cung
cấp lượng ánh sáng đơn sắc khi cho dòng điện một chiều đi qua.
Đèn LED có thể phát ra ánh sáng có màu khác nhau gồm trắng, xanh đậm,
xanh lơ, xanh lục, vàng, hổ phách, cam, đỏ tươi, đỏ sẫm.
Ưu điểm của LED: tuổi thọ cao (từ 6000 – 100000 giờ), năng suất năng lượng
cao, năng lượng tiêu thụ nhỏ tiết kiệm chi phí và hiệu quả, đa dạng về màu sắc,
không phát ra tia UV và phát rất ít tia hồng ngoại, ít tạo nhiệt, hầu như không làm
nóng môi trường xung quanh, do đó giảm thiểu nhu cầu sử dụng hệ thống làm lạnh
để tạo điều kiện cho cây sinh trưởng. Độ bền cao, kích thước nhỏ và dễ thay đổi
linh hoạt trong thiết kế. Nhược điểm duy nhất là giá thành khá cao.
1.3 Môi trường nhân giống in vitro
1.3.1 Nước
Nước chiếm hơn 90% trong mô thực vật, nước là dung môi tan các chất dinh
dưỡng cần thiết cho thực vật. ngườn nước trong nhân giống in vitro là nước cất
hoặc nước máy.
1.3.2 Nguồn carbohydrate
Trong nuôi cấy in vitro, nguồn carbon giúp mô vả tế bào thực vật tổng hợp nên
các chất hữu cơ để tế bào phân chia, tăng sinh khối không phải từ quá trình quang
hợp mà chính là nguồn carbon bổ sung vào môi trường dưới dạng đường. hai dạng
đường thường gặp nhất là glucose và sucrose.
Sucrose là một nguồn carbon quan trọng đối với mô và tế bào nuôi cấy. nồng độ
sucrose có thể ảnh hưởng đến tố độ tăng trưởng và sản lượng hợp chất thứ cấp
trong tế bào nuôi cấy.
1.3.3 Các nguyên tố khoáng
1.3.3.1. Khoáng đa lượng
Nhu cầu khoáng của mô tế bào thực vật không khác nhiều so với cây trồng
trong tự nhiên. Trong nhóm này gồm 3 nguyên tố chính như: N,P, K.
 Đạm (N)

Page 21


Đồ án tốt nghiệp
Giữ vai trò tạo lập protein cho cây, giúp hình thành cơ quan, thân là rễ phát
triển, quang tổng hợp mạnh. Thiếu đạm cây màu nhợt nhạt, ốm yếu cây sinh trưởng
kém, cằn cỗi,…Để cung cấp nguồn đạm ta dùng những chất sau:
- CO(NH2)2

: Urea (46% N).

- (NH4)2SO4

: Ammonium sulphate tức SA (22% N).

- KNO3

: Potassium nitrate (14% N)

- NH4NO3

: Ammonium nitrate (34% N)

- NaNO3

: Sodium nitrate (16,4% N)

- Ca(NO3)2

: Calcium nitrate (15,5% N)

 Lân (P)
Giúp cây hô hấp và quang hợp, tạo sự hấp thụ đạm được dễ dàng. Lân giúp cây ra
hoa, ra rễ, kích thích ra hoa, làm hoa bền ít rụng, … Các chất có thể cung cấp Lân
như:
- Super Lân

: (20% P2O5)

- (NH4)2HPO4

: Diamonium hydrogen phoshate (46% P2O5)

- (NH4)3HPO4. 3H2O

:Triamonium hydrogen phosphate (15,21% P)

- KH2PO4

: Potassium phosphate (10,35%P)

 Potassium (K)
Tạo các bó mạch trong cây, giúp cây cứng cáp, đứng thẳng, giúp cây ra hoa …
Các chất cung cấp potassium như:
- KCl

: Potassium chlorur (60% K2O).

- K2SO4

: Potaasium sulphate (48% K2O).

- KNO3

: Potassium nitrate (44% K2O).

- KH2PO4

: Potassium phosphate (40% K2O).

 Calcium (Ca)
Tạo vách tế bào, giúp cây cứng chắc … Đối với các chất chứa Ca không nên
hòa tan với các chất khác vì dễ gây kết tủa, cây không hấp thu hiệu quả. Cây thừa
Ca sẽ hấp thu đạm nhiều sẽ trở nên quá mập, tàn lá rợp xuống, dễ bị gãy. Thiếu Ca

Page 22


Đồ án tốt nghiệp
cây ít hấp thu đạm làm cho cây không phát triển rễ, lá nhỏ lại, cây ốm yếu không
đứng thẳng được. Các chất cung cấp Ca như:
- CaCl2

: Calcium chlorur

- Ca(NO3)2

: Calci nitrate

 Magnesium (Mg)
Thành phần tạo nên diệp lục tố cho cây, làm lá cây phát triển, lá xanh. Có thể
dùng MgSO4 hay MgHPO4 để cung cấp Mg cho cây. Nếu dư Mg lá sẽ có màu xanh
đậm nhưng đọt non lại bị khô héo. Thiếu Mg bộ rễ sẽ phát triển to, mập nhưng thân
lá èo uột, không cân đối giữa rễ và thân lá.
 Sulfur (S)
Thành phần của tế bào chất giúp cây tăng trưởng. Thường S có chứa sẵn trong
các chất có gốc SO4 như: K2SO4, MgSO4... Thiếu S thì cây lan cằn cỗi, lá bị vàng
như bị thiếu đạm, cây trở nên èo uột, ốm yếu.
1.3.3.2. Khoáng vi lượng
Nhóm này rất cần thiết cho lan mặc dù lan cần rất ít (không quá 5mg/l). Một số
nguyên tố vi lượng như: Bo, Zn, Cu, Mo, Mn, Fe…
 Sắt (Fe)
Đóng vai trò diệp lục tố, giúp cây quang tổng hợp tốt, làm cho lá cây có màu
xanh. Thiếu Fe làm lá cây có màu xanh lợt, cây không quang hợp tốt, cây ngừng
phát triển, đầu rễ kém phát triển có thể dùng FeEDTA để cung cấp TE cho cây.
 Đồng (Cu)
Thiếu Cu dễ làm ngọn lá khô, cây không phát triển, ra chồi nhiều ở dưới gốc.
Lá bạc tái mất màu xanh và đầu lá đốm trắng rồi khô héo. Dùng CuSO4 để cung
cấp cho cây.
 Kẽm (Zn)
Giữ vai trò sản sinh tổng hợp protein và auxin. Thiếu Zn làm thân ngắn lại, lá
mọc chụm ở đầu. Nguyên nhân là do tưới thúc phân lân quá nhiều để kích thích ra
hoa. Có thể dùng ZnSO4 để cung cấp Zn cho cây đồng thời giảm tưới lân.
Page 23


Đồ án tốt nghiệp
 Mangan (Mn)
Thiếu Mangan lá vàng nhạt, ở lá già thường có chấm vàng. Dùng MnSO
(Mangan sulphate) để cung cấp Mn cho cây.
 Molyden (Mo)
Điều hòa tăng trưởng của cây. Có thể dùng Na2MOO4 (Sodium Molybdate) để
cung cấp Mo cho cây.
1.3.4. Các vitamin
Các vitamin rất cần thiết cho sự phát triển và tăng trưởng của thực vật. Vitamin
thường có chức năng xúc tác các quá trình biến dưỡng khác nhau. Các vitamin
thường dùng trong nuôi cấy mô là thiaamine (vitamin B1), acid nicotinic (B3),
pyridoxine (B6) và myo – inositol, B5, B12.
Các chất điều hòa sinh trưởng
Bên cạnh các chất cung cấp dinh dưỡng cho mô nuôi cấy, việc bổ sung một
hoặc nhiều chất điều hòa sinh trưởng như auxin, cytokinin và giberellin là rất cần
thiết để kích thích sự sinh trưởng, phát triển và phân hóa cơ quan, cung cấp sức
sống tốt cho mô tổ chức. Tuy vậy, yêu cầu đối với những chất này thay đổi tùy theo
loài thực vật, loại mô, hàm lượng chất điều hòa sinh trưởng nội sinh của chúng.
Các chất điều hòa sinh trưởng thực vật được chia thành các nhóm chính sau đây:
1.3.5. Nhóm auxin
Môi trường nuôi cấy được bổ sung các auxin khác nhau như: 1H-indole-3acetic acid (IAA), 1-naphthaleneacetic acid (NAA), 1H-indole-3-butyric acid
(IBA), 2, 4-dichlorophenoxyacetic acid (2, 4-D) và naphthoxyacetic acid (NOA).
IAA là auxin tự nhiên có trong mô thực vật: còn lại NAA, IBA, 2,4-D và NOA là
các auxin nhân tạo, thường thì các auxin nhân tạo có hoạt tính mạnh hơn vì do đặc
điểm phân tử của chúng nên các enzyme oxy hóa auxin (auxin-oxydase) không có
tác dụng. Những auxin có hiệu lực riêng biệt trong nuôi cấy tế bào thực vật là 4chlorophenoxyacetic acid (4-CPA) hoặc p-chlorophenoxyacetic acid (PCPA),
2,4,5-trichlorophenoxyacetic acid (2,4,5-T), 2-methy1-4-chlorophenoxyacetic acid
(MCPA), 4-amini-3,5,6- trichloropicolinicacid (picloram), và 3,6-dichloro 2Page 24


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×