Tăng hệ số nhân nhanh chồi chuối laba (Musa SP.) nuôi cấy in Vitro bằng cách sử dụng ánh sáng, myo-Inositol và adenin sulphate - Đỗ Đăng Giáp

TẠP CHÍ SINH HỌC, 2012, 34(3SE): 180-187 180 TĂNG HỆ SỐ NHÂN NHANH CHỒI CHUỐI LABA (MUSA SP.) NUÔI CẤY IN VITRO BẰNG CÁCH SỬ DỤNG ÁNH SÁNG, MYO-INOSITOL VÀ ADENIN SULPHATE Đỗ Đăng Giáp*, Phạm Ngọc Vinh, Trần Trọng Tuấn, Nguyễn Thị Huyền Trang, Phạm Ngô Ánh Thư, Thái Xuân Du Viện Sinh học nhiệt đới, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, (*)dodanggiap@gmail.com TÓM TẮT: Sự tạo chồi in vitro đã được nghiên cứu khá rộng rãi trên nhiều đối tượng thực vật. Trong nghiên cứu này, chúng tôi nghiên cứu ảnh hưởng của cường độ ánh sáng, myo-inositol và adenin sulphate lên khả năng tạo chồi in vitro chuối Laba. Các chồi đơn in vitro được cấy vào môi trường MS có bổ sung 5 mg/l BA (6-benzylaminopurine) kết hợp với myo-inositol (0; 100; 300; 500; 700 mg/l) hoặc adenin sulphate (0; 80; 100; 130; 160 mg/l). Sau 4 tuần nuôi cấy, môi trường MS bổ sung 5 mg/l BA + 100 mg/l adenin sulphate hoặc 100 mg/l myo-inositol cho số lượng chồi cao nhất (6,9 chồi/mẫu ở nồng độ adenin sulphate là 100 mg/l và 8 chồi/mẫu ở nồng độ myo-inositol là 100 mg/l). Khi nuôi cấy dưới cường độ ánh sáng 18,70 ± 1,00 mol m-2s-1 cho kết quả hình thành chồi cao nhất (4,33 chồi/mẫu) trong các điều kiện khảo sát: Khuếch tán, 18,70 ± 1,00; 26,20 ± 1,00; 42,00 ± 1,00 mol m-2s-1. Từ khóa: Musa, adenin sulphate, chồi in vitro, chuối, cường độ ánh sáng, myo-inositol. MỞ ĐẦU Chuối là tên gọi cho các loài cây thuộc chi Musa, họ Musaceae và được đánh giá là một cây lương thực chính của hàng triệu người ở các nước đang phát triển. Theo thống kê của Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên hiệp quốc (FAO) năm 2005, chuối được trồng ở ít nhất 107 quốc gia, chủ yếu ở khắp các vùng nhiệt đới. Việc nghiên cứu hệ thống nhân giống cây chuối được bắt đầu từ năm 1983 và lần đầu tiên được đưa vào sản xuất thương mại nhằm cung cấp cây giống bằng kỹ thuật nuôi cấy đỉnh sinh trưởng bởi Hwang et al. (1984) [8]. Sau đó đã có nhiều nghiên cứu về nhân giống loài cây này từ các vật liệu khác nhau như thân hành, chồi rễ [3], chồi đỉnh [16] và rất nhiều những nghiên cứu khác nhằm cải tiến quy trình nhân giống loài cây này. Việc khảo sát ảnh hưởng của các chất điều hòa sinh trưởng như 6--- dimethyl-aminopurine (2-iP) [4], BAP [3,19], 6- (4-hydroxy-3-methyl-trans-2 butyl amino purine) (zeatin) [18], BAP và thidiazuron (TDZ) [6]... trong vi nhân giống, trên các giống chuối khác nhau cũng đã được tiến hành. Ở Việt Nam, diện tích trồng chuối đạt khoảng 100.000 ha với sản lượng 1,2 triệu tấn/năm. Theo đề án quy hoạch phát triển rau quả và hoa, cây cảnh đến năm 2010, tầm nhìn 2020 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, chuối được nhiều địa phương chọn làm cây trồng chủ lực. Trong đó, chuối Laba được biết đến là đặc sản riêng, loài cây trồng đã tạo nên thương hiệu riêng của tỉnh Lâm Đồng. Tuy nhiên, giống chuối Laba đang có nguy cơ bị mất dần do ít được quan tâm trong khâu nhân giống nên đã trở nên già cỗi, thoái hóa kéo theo năng suất giảm, chất lượng cũng sa sút nghiêm trọng. Trước tình trạng này, Sở Khoa học và Công nghệ Lâm Đồng đã có nhiều công trình nghiên cứu bảo tồn và phát triển giống chuối này. Bước đầu, người ta đã thành công trong việc nhân giống chuối Laba bằng phương pháp nuôi cấy mô. Nhằm làm tăng hệ số nhân nhanh, bài báo này tiến hành khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố như cường độ ánh sáng, hàm lượng myo- inositol, andenine sulphate tác động lên khả năng nhân nhanh chồi của cây chuối Laba nuôi cấy in vitro. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Vật liệu Nguyên liệu là chồi cây chuối Laba in vitro có chiều cao từ 1-2 cm và có 1 cặp lá tại phòng thí nghiệm về CNTBTV (Viện Sinh học nhiệt đới). Các chồi đơn này sẽ được cắt giữ lại phần gốc có chiều cao 3-5 mm, bỏ hết phần lá, phần mô bị đen và sử dụng làm mẫu cấy cho các thí nghiệm. Môi trường nuôi cấy Do Dang Giap et al. 181 Môi trường nuôi cấy là môi trường MS [13] có bổ sung 30 g/l sucrose, 8 g/l agar, 15% nước dừa và thành phần các chất khảo sát trong nghiên cứu. Các môi trường được chỉnh về pH trong khoảng 5,7-5,8 trước khi hấp khử trùng ở nhiệt độ 121ºC, áp suất 1 atm trong 15 phút. Bố trí thí nghiệm Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ BA lên khả năng nhân nhanh chồi của cây chuối Laba nuôi cấy in vitro Các chồi đơn in vitro được nuôi cấy trên môi trường có bổ sung BA nồng độ thay đổi (0; 1; 3; 5; 7 mg/l) ở nhiệt độ 25 ± 2ºC, thời gian chiếu sáng 12 giờ/ngày, cường độ ánh sáng 18,70 ± 1,00 mol m-2 s-1 nhằm tìm ra nồng độ BA thích hợp cho việc nhân chồi cây chuối Laba. Kết quả về nồng độ BA thích hợp cho sự cảm ứng tạo chồi sẽ được sử dụng cho các thí nghiệm tiếp theo. Khảo sát ảnh hưởng của cường độ ánh sáng lên khả năng nhân nhanh chồi của cây chuối Laba nuôi cấy in vitro Các chồi đơn in vitro được nuôi cấy trên môi trường có bổ sung BA nồng độ thích hợp cho sự cảm ứng tạo chồi thu được ở khảo sát nồng độ BA trong điều kiện phòng sáng với nhiệt độ 25 ± 2ºC, thời gian chiếu sáng 12 giờ/ngày ở các cường độ ánh sáng khảo sát là: khuếch tán, 18,7 ± 1,0; 26,2 ± 1,0; 42,0 ± 1,0 mol m-2 s-1. Kết quả cường độ ánh sáng hiệu quả nhất trong tạo chồi sẽ được sử dụng cho các khảo sát tiếp theo. Khảo sát ảnh hưởng của adenin sulphate lên khả năng nhân nhanh chồi của cây chuối Laba nuôi cấy in vitro Các chồi đơn in vitro được nuôi cấy trên môi trường có bổ sung BA nồng độ thích hợp nhất ở khảo sát trên, kết hợp với adenin sulphat ở các nồng độ 0; 80; 100; 130; 160 mg/l. Khảo sát ảnh hưởng của myo inositol lên khả năng nhân nhanh chồi của cây chuối Laba nuôi cấy in vitro Các chồi đơn in vitro được nuôi cấy trên môi trường bổ sung myo-inositol có nồng độ khác nhau (0; 100; 300; 500; 700 mg/l), kết hợp với BA nồng độ thích hợp. Xử lý và thống kê số liệu Các chỉ tiêu theo dõi: số chồi, số lá hình thành, trọng lượng tươi, chiều cao trung bình và hàm lượng chlorophyll (ở khảo sát cường độ ánh sáng) của chồi được thu nhận sau 4 tuần nuôi cấy. Số liệu được ghi nhận và xử lý bằng phần mềm SPSS theo phương pháp Duncan [5] ở mức ý nghĩa 0,05. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ BA lên khả năng nhân nhanh chồi của cây chuối Laba nuôi cấy in vitro Đối với sự phát sinh hình thái thực vật cytokinin là nhóm chất điều hòa sinh trưởng thực vật, ảnh hưởng đến sự phân chia tế bào, thay đổi ưu thế ngọn và phân hóa chồi. Trong nhân giống in vitro, BA là cytokinin được sử dụng nhiều trong các nghiên cứu và sản xuất [19]. Arinaitwe et al. (2000) [1] khi nghiên cứu ảnh hưởng của BA, zeatin, 2-iP, kinetin cho rằng, các giống chuối Musa spp. cảm ứng đối với BA tốt hơn so với các loại cytokinin khác. Trong thí nghiệm này, chúng tôi khảo sát ảnh hưởng của các nồng độ BA khác nhau đến sự hình thành và phát triển chồi in vitro cây chuối Laba. Kết quả thu được sau 4 tuần nuôi cấy được trình bày ở bảng 1. Bảng 1. Ảnh hưởng của nồng độ BA đến khả năng tạo chồi in vitro chuối Laba sau 4 tuần nuôi cấy BA (mg/l) Số chồi hình thành Số lá Trọng lượng tươi (g) Chiều cao trung bình của chồi (mm) 0 1,45b* 2,91c 0,36c 22,91a 1 3,09a 5,91b 0,74b 17,64bc 3 4,09a 6,18b 0,85ab 19,36ab 5 4,64a 10,00a 1,19a 18,73abc 7 4,09a 8,45ab 0,91ab 14,36c *a, b và c thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa ở mức tin cậy P = 0,05 theo phương pháp Duncan. TẠP CHÍ SINH HỌC, 2012, 34(3SE): 180-187 182 Từ số liệu thu nhận được cho thấy, ở nồng độ BA là 5 mg/l có số lượng chồi hình thành, số lá và trọng lượng tươi đều đạt cao nhất so với các nồng độ BA khác cùng khảo sát (4,64 chồi/mẫu, 10,00 lá/mẫu và 1,19 g/mẫu) (bảng 1). Kết quả này tương tự với kết quả nghiên cứu của Cronauer & Krikorian (1984) [3] và Vuylsteke (1989) [19], đã khảo sát các nồng độ của BA trong môi trường nhân giống và đều kết luận tỷ lệ phát sinh chồi nhiều nhất với nồng độ BA là 5 mg/l. Trong báo cáo của Wong (1986) [19] khi khảo sát ảnh hưởng của nồng độ BA cho kết quả cảm ứng tạo chồi tốt ở nồng độ cao từ 5 đến 10 mg/l (số lượng chồi hình thành trung bình là 2,6 đến 4,3 chồi/mẫu). Tuy nhiên, khi sử dụng nồng độ BA cao có thể gây những biến dị, rối loạn sinh lý, thay đổi hình thái của cây sau này [18]. Vuylsteke (1989) [19] đã khuyến cáo rằng, nồng độ BA thích hợp cho nhân giống in vitro cây chuối là khoảng 5 mg/l. Sự khác biệt về số lượng chồi hình thành trong báo cáo của Wong (1986) [19] và kết quả mà chúng tôi thu nhận được cho thấy sự cảm ứng tạo chồi của mẫu chuối không chỉ phụ thuộc vào nồng độ cytokinin ngoại sinh mà còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác, ở đây có thể là sự khác biệt về nguồn gốc mẫu cấy. Quan sát hình thái mẫu nhận thấy, mặc dù có tác dụng trong việc kích thích tăng số lượng chồi hình thành của mẫu nhưng BA không có tác dụng trong việc kéo dài chồi. Tất cả các mẫu nuôi trong môi trường có bổ sung BA đều có chiều cao trung bình thấp hơn so với mẫu đối chứng (hình 1). Điều này có thể lý giải do sự có mặt của BA nên đã ức chế hiện tượng ưu thế ngọn, BA cảm ứng sự hình thành các chồi mới. Còn trên môi trường đối chứng không có sự có mặt hiện diện của BA, chồi đơn vẫn tiếp tục kéo dài do hiện tượng ưu thế ngọn vẫn xảy ra. Qua những kết quả thu được, chúng tôi nhận thấy rằng, nồng độ BA thích hợp bổ sung vào môi trường nuôi cấy là 5 mg/l, nồng độ này sẽ được sử dụng cho các khảo sát tiếp theo của nghiên cứu. Khảo sát ảnh hưởng của cường độ ánh sáng lên khả năng nhân nhanh chồi của cây chuối Laba nuôi cấy in vitro Sự phát sinh hình thái thực vật bị ảnh hưởng bởi các nhân tố của môi trường như nhiệt độ, CO2, chất dinh dưỡng Trong đó, chất lượng ánh sáng, cường độ ánh sáng đóng vai trò quan trọng, ảnh hưởng đến sự tăng trưởng của chồi, bên cạnh vai trò của nó trong quang hợp. Trong thí nghiệm này, chúng tôi khảo sát ảnh hưởng của cường độ ánh sáng khác nhau đến sự hình thành và phát triển chồi cây chuối Laba in vitro sau 4 tuần nuôi cấy. Kết quả thu được trình bày ở bảng 2. Bảng 2. Ảnh hưởng của các cường độ ánh sáng đến khả năng tạo chồi in vitro chuối Laba sau 4 tuần nuôi cấy Cường độ ánh sáng (mol m-2 s-1) Số chồi hình thành Số lá Trọng lượng tươi (g) Chiều cao trung bình của chồi (mm) Khuếch tán 3,57a* 5,00a 0,61a 14,14a 18,70 ± 1,00 4,33a 7,40a 0,82a 13,53a 26,20 ± 1,00 3,67a 6,13a 0,64a 14,73a 42,00 ± 1,00 3,87a 6,07a 0,56a 12,27a *a thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa ở mức tin cậy P = 0,05 theo phương pháp Duncan. Bảng 3. Ảnh hưởng của cường độ ánh sáng đến hàm lượng chlorophyll của mẫu sau 4 tuần nuôi cấy Cường độ ánh sáng (mol m-2 s-1) Chlorophyll a (mg/g lá) Chlorophyll b (mg/g lá) Tổng số chlorophyll (mg/g lá) Tỷ số chlorophyll a/b (mg/g lá) Khuếch tán 0,96a* 0,56a 1,53a 2,15a 18,70 ± 1,00 1,41a 0,63a 2,04a 2,26a 26,20 ± 1,00 1,09a 0,52a 1,60a 2,10a 42,00 ± 1,00 1,07a 0,52a 1,59a 2,02a Do Dang Giap et al. 183 Sau 4 tuần nuôi cấy, chúng tôi nhận thấy mẫu phát triển đồng đều ở cả 4 điều kiện ánh sáng. Ở cường độ ánh sáng 18,70 mol m-2 s-1 cho kết quả số chồi và số lá hình thành cao nhất (4,33 chồi/mẫu; 7,40 lá/mẫu), ở các điều kiện ánh sáng khác, số chồi, số lá hình thành chỉ đạt 3,57 đến 3,87 chồi/mẫu và 5,00 đến 6,07 lá/mẫu. Ngoài ra, hàm lượng chlorophyll tổng và tỷ lệ chlorophyll a/b của mẫu ở cường độ ánh sáng 18,70 mol m-2s-1 cũng cao hơn so với các công thức khác (bảng 3). Cường độ ánh sáng là một nhân tố quan trọng trong quang hợp. Cường độ ánh sáng cao hay thấp cũng đều ảnh hưởng đến sự tăng sinh chồi và hàm lượng chlorophyll của chồi. Khi gặp điều kiện ánh sáng yếu hay cường độ ánh sáng thấp, cây thường có xu hướng tổng hợp nhiều chlorophyll để đáp ứng khả năng quang hợp. Nhận xét này hoàn toàn phù hợp với kết quả mà chúng tôi thu được. Trong điều kiện ánh sáng khuếch tán và cường độ ánh sáng 18,70 mol m-2s-1, hàm lượng chlorophyll cao hơn so với 2 điều kiện ánh sáng còn lại. Ngoài ra, cường độ ánh sáng cao có thể làm tổn thương cấu trúc bộ máy quang hợp, phá hủy hệ thống sắc tố. Điều này giải thích tại sao khi được nuôi trong điều kiện chiếu sáng mạnh 42,00 mol m-2s-1 lại cho hàm lượng chlorophyll trong mẫu thấp hơn và màu sắc lá bạc hơn so với các công thức còn lại (hình 2d). Khảo sát ảnh hưởng của myo-inositol lên khả năng nhân nhanh chồi của cây chuối Laba nuôi cấy in vitro Myo-inositol là một trong những thành phần chủ yếu trong các môi trường nuôi cấy mô thực vật. Ngoài tác dụng kích thích tăng trưởng tế bào myo-inositol còn liên quan đến sự vận chuyển cytokinin [7]. Trong thí nghiệm này, chúng tôi khảo sát ảnh hưởng của các nồng độ myo-inositol khác nhau đến sự hình thành và phát triển chồi in vitro cây chuối Laba. Kết quả ghi nhận sau 4 tuần nuôi cấy được trình bày ở bảng 4. Bảng 4. Ảnh hưởng của các nồng độ myo-inositol đến khả năng tạo chồi in vitro chuối Laba sau 4 tuần nuôi cấy Myo-inisitol (mg/l) Số chồi hình thành Số lá Trọng lượng tươi (g) Chiều cao trung bình của chồi (mm) 0 4,10b* 8,60a 1,33a 14,10a 100 8,00a 12,30a 1,36a 14,00a 300 5,00b 10,13a 0,73b 12,13a 500 6,00ab 12,71a 0,99ab 9,43b 700 6,00ab 9,60a 0,55b 6,80c *a thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa ở mức tin cậy P = 0,05 theo phương pháp Duncan. Ở nồng độ 100 mg/l, thu được số chồi cao nhất (8 chồi/mẫu), các nồng độ khác có sự gia tăng số lượng chồi, tuy nhiên, không khác biệt ở mức ý nghĩa 0,05 so với mẫu đối chứng (bảng 4). Bên cạnh đó, myo-inositol còn ảnh hưởng đến sự hình thành lá của chồi. Các mẫu nuôi cấy trong môi trường có bổ sung myo-inositol đều có số lá nhiều hơn so với mẫu đối chứng (hình 3). Tuy nhiên, myo-inositol lại không có tác động đến sự gia tăng trọng lượng tươi của chồi (bảng 4). Theo nghiên cứu của chúng tôi, nồng độ myo-inositol ảnh hưởng rõ rệt lên các chỉ tiêu số chồi và số lá hình thành. Sự hiện diện của myo- inositol trong môi trường nuôi cấy đặc biệt quan trọng khi nó làm tăng hàm lượng cytokinin ở trong môi trường [11]. Myo-inositol có ảnh hưởng đến sự gia tăng số lượng lá, chất lượng chồi [5]. Điều này thể hiện ở chỉ tiêu số chồi/mẫu của các công thức có bổ sung myo- inositol, ở tất cả các nồng độ khảo sát đều cao hơn mẫu đối chứng. Kaul & Sabharwal (1975) [9] nhận thấy có sự gia tăng chồi và rễ khi nuôi cấy cây Haworthia có bổ sung myo-inositol. Còn Lee (2003) [10], khi nhân chồi in vitro chuối Cavendish, đã sử dụng môi trường nuôi cấy có bổ sung 100 mg/l myo-inositol. Những nhận định này phù hợp với kết quả mà chúng tôi TẠP CHÍ SINH HỌC, 2012, 34(3SE): 180-187 184 thu được, điều này cho thấy, myo-inositol có tác động tích cực đến sự hình thành chồi và số lá trên đối tượng cây chuối Laba đặc biệt ở nồng độ 100 mg/l. Khảo sát ảnh hưởng của adenin sulphate lên khả năng nhân nhanh chồi của cây chuối Laba nuôi cấy in vitro Ngoài myo-inositol, adenin sulphate cũng thường được bổ sung vào môi trường nuôi cấy in vitro. Adenin sulphate là tiền chất của cytokinin, thường được sử dụng trong nuôi cấy in vitro các giống chuối Musa sp. Adenin sulphate được sử dụng trong nuôi cấy in vitro như một chất bổ sung kích thích tăng trưởng tế bào, tỷ lệ phát sinh chồi và đều đã được ghi nhận. Nandagopal et al. (2006) [14] khi cảm ứng tái sinh chồi từ mô sẹo của cây rau diếp (Cichorium intybus L.cv. Focus) đã nhận thấy tỷ lệ tái sinh chồi cao trong môi trường có bổ sung 0,5 mg/l adenin sulphate. Nghiên cứu của Bantawa et al. (2009) [2] về ảnh hưởng của adenin sulphate lên sự tạo chồi cây Picrorhiza scrophulariiflora cho thấy, môi trường có bổ sung 100 mg/l adenin sulphate cho tỷ lệ chồi cao nhất. Trong thí nghiệm này, chúng tôi khảo sát ảnh hưởng của các nồng độ adenin sulphate khác nhau đến sự hình thành và phát triển chồi in vitro cây chuối Laba. Kết quả sau 4 tuần nuôi cấy được trình bày ở bảng 5. Bảng 5. Ảnh hưởng của các nồng độ adenin sulphate đến khả năng tạo chồi in vitro chuối Laba sau 4 tuần nuôi cấy Adenin sulphate (mg/l) Số chồi hình thành Số lá Trọng lượng tươi (g) Chiều cao trung bình của chồi (mm) 0 4,10b* 8,60a 1,33a 14,10ab 80 3,80b 6,50a 0,68bc 14,90a 100 6,90a 7,20a 0,92b 14,10ab 130 5,67ab 7,22a 0,64bc 09,44c 160 4,00b 5,80a 0,42c 11,70bc *a thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa ở mức tin cậy P = 0,05 theo phương pháp Duncan. Kết quả thu nhận được sau 4 tuần nuôi cấy cho thấy, adenin sulphate có ảnh hưởng đến sự hình thành chồi in vitro cây chuối Laba. Ở nồng độ 80 mg/l, adenin sulphate chưa có ảnh hưởng rõ rệt đến sự hình thành chồi. Tuy nhiên, khi tăng nồng độ lên 100 mg/l, số chồi hình thành đạt 6,9 chồi/mẫu, cao hơn so với mẫu đối chứng (bảng 4). Kết quả này cũng phù hợp với nghiên cứu của Bantawa et al. (2009) [2], khi nghiên cứu ảnh hưởng của adenin sulphate lên sự tạo chồi cây Picrorhiza scrophulariiflora cho thấy, môi trường có bổ sung 100 mg/l, adenin sulphate cho tỷ lệ chồi cao nhất. Ramesh et al. (2006) [15] báo cáo kết quả tương tự khi bổ sung adenin sulphate 60 mg/l kết hợp với các chất điều hòa sinh trưởng thực vật khác có hiệu quả trong việc hình thành chồi. Trong nhân giống in vitro cây chuối, Lee (2003) [10] đã sử dụng adenin sulphate với nồng độ 80 mg/l khi tiến hành cấy chuyền chồi in vitro chuối Cavendish trong quá trình nhân chồi. Đối với giống chuối Laba, khi bổ sung adenin sulphate với nồng độ 100 mg/l, số lượng chồi đạt cao nhất. Tuy nhiên, khi tăng nồng độ adenin sulphate lên 130 và 160 mg/l thì sự ảnh hưởng của adenin sulphate giảm xuống thể hiện ở số chồi hình thành, trung bình chỉ còn 5,67 chồi và 4,00 chồi trên một mẫu cấy, ngang bằng với mẫu đối chứng. Số lá hình thành của các mẫu nuôi trên môi trường có bổ sung adenin sulphate đều thấp hơn so với mẫu đối chứng cho thấy, andenin sulphate không có vai trò làm gia tăng số lượng lá hình thành (hình 4). Ảnh hưởng của adenin sulphate lên khả năng tạo chồi có thể do tính chất của cytokinin. Khi có mặt adenin sulphate trong môi trường, các chồi đơn sử dụng adenin sulphate làm tiền chất để tổng hợp ra cytokinin nội sinh. Cytokinin nội sinh tác động lên khả năng hình thành chồi của mẫu. Gubbuk & Pekmezci (2004) [6] cho rằng, nồng độ cytokinin ngoại sinh chính là yếu tố ảnh hưởng đến sự phát sinh chồi trong nhân giống in vitro. Thêm vào đó, Do Dang Giap et al. 185 theo chúng tôi, cytokinin nội sinh cũng có tác động lên khả năng phát sinh chồi. Sự kết hợp giữa cytokinin ngoại sinh và nội sinh giúp cải thiện khả năng hình thành chồi. Số chồi ở các nghiệm thức bổ sung adenin sulphate đều xấp xỉ hoặc cao hơn so với công thức đối chứng. Tương tự, Shrivastava & Banerjee (2008) [17] báo cáo rằng ảnh hưởng của adenin sulphate lên khả năng hình thành chồi có thể do hiệu quả kết hợp với các cytokinin khác. Hình 1. Chồi in vitro sau 4 tuần nuôi cấy ở các nồng độ BA khác nhau a. 0 mg/l; b. 1 mg/l; c. 3 mg/l; d. 5 mg/l; e. 7 mg/l. Hình 2. Chồi in vitro sau 4 tuần nuôi cấy ở các điều kiện ánh sáng khác nhau a. Ánh sáng khuếch tán; b. 18,7 mol m-2 s-1; c. 26,2 mol m-2 s-1; d. 42 mol m-2 s-1. Hình 3. Chồi in vitro sau 4 tuần nuôi cấy ở các nồng độ myo-inositol khác nhau a. 700 mg/l; b. 500 mg/l; c. 300 mg/l; d. 100 mg/l; e. Đối chứng. Hình 4. Chồi in vitro sau 4 tuần nuôi cấy ở các nồng độ adenin sulphate khác nhau a. 160 mg/l; b. 130 mg/l; c. 100 mg/l; d. 80 mg/l; e. Đối chứng. TẠP CHÍ SINH HỌC, 2012, 34(3SE): 180-187 186 Việc sử dụng kết hợp adenin sulphate với BA cho kết quả tạo chồi tăng có thể được giải thích qua vai trò là tiền chất trong con đường sinh tổng hợp cytokinin của adenine. Như vậy, việc bổ sung adenine vào môi trường cảm ứng tạo chồi giúp làm tăng hệ số nhân nhanh chồi ở cây chuối Laba và đạt hiệu quả nhất ở nồng độ adenine sulphate là 100 mg/l. KẾT LUẬN Sau 4 tuần nuôi cấy, ở các nồng độ BA cảm ứng tạo chồi được khảo sát, môi trường MS bổ sung 5 mg/l BA cho hiệu quả tạo chồi cao nhất (4,33 chồi/mẫu). Cường độ ánh sáng hiệu quả nhất cho giai đoạn nhân nhanh chồi là 18,70 ± 1,00 mol m-2s-1 cho kết quả hình thành chồi cao nhất (4,33 chồi/mẫu). Sự kết hợp của BA nồng độ 5 mg/l với 100 mg/l adenin sulphate giúp làm tăng hiệu quả nhân chồi đạt 6,9 chồi/mẫu. Ở tất cả các nồng độ myo-inositol khảo sát bổ sung vào môi trường có chứa 5 mg/l BA cũng đều làm gia tăng hệ số nhân chồi đặc biệt là ở nồng độ 100 mg/l (8 chồi/mẫu). Lời cảm ơn: Nhóm tác giả xin chân thành cảm ơn Phòng thí nghiệm trọng điểm Quốc gia về Công nghệ tế bào thực vật (Viện Sinh học nhiệt đới) đã hỗ trợ trang thiết bị để hoàn thành đề tài này. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Arinaitwe G., Rubaihayo P. R. and Magambo M. J. S., 2000. Proliferation rate effects of cytokinins on banana (Musa spp.) cultivars. Sci. Hortic-Amsterdam, 86: 13-21. 2. Bantawa P., Roy O. S., Ghosh P. and Mondal T. K., 2009. Effect of bavistin and adenin sulphate on in vitro shoot multiplication of Picrorhiza scrophulariiflora. Plant Tiss Cult. Biotech., 19(2): 237-245. 3. Cronauer S. S. and Krikorian A. D., 1984. Multiplication of Musa from excised stem tips. Annals. Bot., 53: 321-328. 4. Dore S. R., Srinivasa R. N. K. and Chacko E. K., 1983. Tissue culture propagation of banana. HortScience, 18: 247-252. 5. Duncan D. B., 1955. Multiple range and multiple F tests. Biometrics, 11(1): 1-5. 6. Gamborg O. L., Miller R. A. and Ojima K., 1968. Nutrient requirements of suspension culture of soybean root cells. Exp. Cell Res., 50: 155-158. 7. Gubbuk H. and Pekmezci M., 2004. In vitro propagation of some new banana types (Musa spp.). Turk J. Agr. Forest, 28: 355-361. 8. Gur A., Altman A., Stern R., Sigler T. and Wolowitz B., 1987. Interactions between myo-inositol and cytokinins: Their basipetal transport and effect on peach roots. Physiol. Plant, 69: 633-638. 9. Hwang S. C., Chen C. L., Lin J. C., and Lin H. L., 1984. Cultivation of Banana using plantlets from meristem culture. HortScience, 19: 231-233. 10. Kaul K. and Sabharwal P. S. 1975. Effect of inositol on growth and differentiation. Am. J. Bot., 62: 655-659. 11. Lee S. W., 2003. Micropropagation of Cavendish banana in Taiwan. Taiwan Banana Research Institute. 12. Letham D. S., 1963. Purification of factors inducing cell division extracted from plum fruitlets. Life Sci., 2: 152-157. 13. Ma S. S., and Shii C. T., 1972. In vitro formation of adventitious buds in banana shoot apex following decapitation. J. Chinese Soc. Hor. Sci., 18: 135-142. 14. Murashige T. and Skoog F., 1962. A revised medium for rapid growth and Bio-assays with tobacco tissue cultures. Phys. Plant, (15): 473-497. 15. Nandagopal S. and Kumari B. D. R., 2006. Adenine sulphate induced high frequency shoot organogenesis in callus an in vitro flowering of Cichorium intybus L. cv. Focus a potent medicinal plant. Acta. Agr. Slov., 87(2): 415-425. 16. Ramesh M., Saravanakumar R. M. and Pandain S. K., 2006. Benzyl amino purine and adenine sulphate induced multiple shoot and root induction from nodal explants of Brahmi, Bacopa monnieri (Linn.). Nat. Prod. Rad., 5: 44-51. Do Dang Giap et al. 187 17. Robinson J. C., 1996. Bananas and Plantain. CAB International, Cambridge, New York. 18. Shrivastava S. and Banerjee M. 2008. In vitro clonal propagation of physic nut (Jatropha curcas L.). Infl Addit, 3: 73-79. 19. Vuylsteke D., 1989. Shoot-tip culture for the propagation, conservation and exchange of Musa germplasm. IBPGR, Rome. 20. Vuylsteke D. and De Langhe E., 1985. Feasibility of in vitro propagation of bananas and plantains. Trop. Agr. (Trinidad), 62: 323-328. 21. Wong W. C., 1986. In vitro propagation of banana (Musa spp.): Initiation, proliferation and development of shoot-tip cultures on defined media. Plant Cell Tiss Org. Cult., 6: 159-166. HIGH-FREQUENCY SHOOT MULTIPLICATION OF LABA BANANA (Musa sp.) CULTURED IN VITRO BY USING LIGHT, MYO-INOSITOL AND ADENIN SULPHATE Do Dang Giap*, Pham Ngoc Vinh, Tran Trong Tuan, Nguyen Thi Huyen Trang, Pham Ngo Anh Thu, Thai Xuan Du Institute of Tropical Biology, VAST SUMMARY The present paper describes the effect of light intensity, myo-inositol and adenin sulphate on in vitro shoot formation of Laba banana (Musa sp.). In vitro shoots were cultured on MS medium supplemented with 5 mg l-1 BA (6-benzylaminopurine) and different concentrations of myo-inositol (0, 100, 300, 500, 700 mg l-1) or adenin sulphate (0, 80, 100, 130, 160 mg l-1). After 4 weeks, the best multiple shoots were formed on MS medium with 5 mg l-1 BA + 100 mg l-1 adenin sulphate (6.9 shoots per explant) and on MS medium containing 5 mg l-1 BA + 100 mg l-1 myo-inositol (8.0 shoots per explant). Explants on MS medium with suitable concentration of BA were maintained under 12-hphotoperiod with different intensities of light: Diffuse light, 18.70 ± 1.00, 26.20 ± 1.00 and 42 ± 1.00 µmol m-2s-1. The best shoot formation rate (4.33 shoots per explant) was achieved on MS medium supplemented BA with a light intensity of 18.70 ± 1.00 µmol m-2s-1. Keywords: Musa sp., adenin sulphate, in vitro shoot, Laba banana, light intensity, myo-inositol. Ngày nhận bài: 21-6-2012