Nuôi cấy mô cây dầu mè

v
SUMMARY

NGUYEN VAN HANH, Nong Lam University, HCMC. August, 2007.
“TISSUE CULTURE OF PHYSIC NUT (Jatropha curcas L.)”
Guided teacher: A.Professor Dr. TRAN VAN MINH
This thesis was completed at Southern Key Laboratory for Plant Cell
Technology, Institute of Tropical Biology from Frebruary to August 2007.
Seeds of Jatropha contain a large amount of fat (37%), are a source to
produce biodiesel. This is an environmentally safe, cost effective and renewable
source of non-conventional energy as a promising substitute to hydel power, diesel,
kerosene, LPG, coal, firewood etc. Jatropha oil can be used to produce washing
agent, dye and perfume. Leave, bark and root contain medicinal substance. Jatropha
can grow in arid and semi-arid condition and does not require so much human care.
So jatropha is suitable to become an economic industrial plant. To produce breed of
jatropha we’ve done this thesis “Tissue culture of physic nut (Jatropha curcas
L.)”

Some results of this thesis:
 Seeds are steriled with Natri hypochlorit 15% for 60 min. axillary nodes
with Natri hypochlorit 10% for 45 min.
 Salt basal culture medium is MS.
 Suitable medium for bud proliferation is MS supplemented with BA (0,1
mg/l) and IBA (0,01 mg/l).
 Medium for rooting is MS complemented IBA (0,3 mg/l).


vi
MỤC LỤC
Phần Trang
LỜI CẢM ƠN iii
TÓM TẮT iv
SUMMARY v
MỤC LỤC vi
DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT ix
DANH SÁCH CÁC HÌNH ix
DANH SÁCH CÁC BẢNG xi
Chƣơng 1. MỞ ĐẦU 1
1.1. Đăt vấn đề 1
1.2. Mục đích và yêu cầu 2
1.2.1. Mục đích 2
1.2.2. Yêu cầu 2
Chƣơng 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3
2.1. Nhân giống cây trồng in vitro 3
2.1.1. Khái niệm nuôi cấy mô tế bào thực vật 3
2.1.2. Cơ sở khoa học chung về nuôi cấy mô tế bào thực vật 3
2.1.3. Lợi ích của nhân giống bằng nuôi cấy mô tế bào thực vật 5
2.1.4. Các giai đoạn nhân giống in vitro 5
2.1.4.1. Giai đoạn 1: Khử trùng mô nuôi cấy 5
2.1.4.2. Giai đoạn 2: Tái sinh mẫu nuôi cấy 6
2.1.4.3. Giai đoạn 3: Nhân nhanh 6
2.1.4.4. Giai đoạn 4: Tạo cây hoàn chỉnh 6
2.1.4.5. Giai đoạn 5: Đƣa cây ra đất 7
2.1.5. Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình nuôi cấy mô 7
2.1.5.1. Mô nuôi cấy 7
2.1.5.2. Vô trùng trong nuôi cấy 7
2.1.5.3. Điều kiện nuôi cấy 9


vii
2.1.5.4. Môi trƣờng nuôi cấy 12
2.1.5.5. Vai trò của chất kích thích sinh trƣởng trong nuôi cấy 12
2.1.5.6. Ảnh hƣởng của pH và Agar 14
2.2. Giới thiệu về cây dầu mè (Jatropha curcas L.) 16
2.2.1. Vị trí phân loại 16
2.2.2. Đặc điểm sinh học 17
2.2.2.1. Mô tả 17
2.2.2.2. Sinh thái 18
2.2.3. Công dụng 19
2.2.3.1. Nhựa mủ 19
2.2.3.2. Lá, vỏ và rễ cây 19
2.2.3.3. Hạt và dầu 19
2.2.3.4. Dầu mè và nguyên liệu sinh học 20
2.2.4. Nhân giống 22
2.2.4.1. Phƣơng pháp nhân giống cổ truyền 22
2.2.4.2. Phƣơng pháp nhân giống hiện đại 23
Chƣơng 3. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25
3.1. Thời gian và địa điểm thí nghiệm 25
3.2. Vật liệu 25
3.2.1. Đối tƣợng thí nghiệm 25
3.2.2. Trang thiết bị và dụng cụ 25
3.2.3. Môi trƣờng nuôi cấy 25
3.2.4. Điều kiện nuôi cấy in vitro 27
3.3. Phƣơng pháp nghiên cứu 27
3.3.1. Phƣơng pháp khử trùng mẫu 27
3.3.2. Bố trí thí nghiệm 28
3.3.2.1. Thí nghiệm 1: Ảnh hƣởng của nồng độ chất khử trùng
và thời gian khử mẫu đến tỉ lệ sống của mẫu cây dầu mè 28


viii
3.3.2.2. Thí nghiệm 2: Khảo sát môi trƣờng khoáng cơ bản
thích hợp để nuôi cấy mô cây dầu mè in vitro 29
3.3.2.3. Thí nghiệm 3: Ảnh hƣởng của BA đến khả năng tạo
chồi của cây dầu mè. 30
3.3.2.4. Thí nghiệm 4: Ảnh hƣởng của BA và IBA đến khả năng
tạo chồi của cây dầu mè trong điều kiện in vitro 31
3.3.2.5. Thí nghiệm 5: Nuôi cấy tạo rễ cây dầu mè in vitro 32
3.3.3. Phƣơng pháp xử lý số liệu 33
Chƣơng 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 34
4.1. Thí nghiệm 1: Vô trùng mô cấy ban đầu từ cây thực sinh 34
4.1.1. Vô trùng mẫu hạt 35
4.1.2. Vô trùng mẫu chồi 36
4.2. Thí nghiệm 2: Khảo sát môi trƣờng khoáng cơ bản cho cây dầu mè
in vitro 39
4.3. Thí nghiệm 3: Ảnh hƣởng của BA đến sự hình thành chồi của
cây dầu mè 41
4.4. Thí nghiệm 4: Ảnh hƣởng của BA và IBA đến sự hình thành chồi
của cây dầu mè 43
4.5. Thí nghiệm 5: Nuôi cấy tạo rễ cây dầu mè in vitro 45
Chƣơng 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 47
5.1. Kết luận 47
5.2. Đề nghị 47
Chƣơng 6. TÀI LIỆU THAM KHẢO 48
PHẦN PHỤ LỤC a


ix
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

BA : Benzyl adenine
Ki : Kinetin
2,4-D : Dichlorophenory acetic acid
HgCl
2
: Thủy ngân chlorite
IAA : -indole acetic acid
IBA : -indole butyric acid
NAA : -naphtalen acetic acid
Cw : Nƣớc dừa (Coconut water)
Suc : Đƣờng sucrose
CRD : Completely randomized design
Ctv : Cộng tác viên
CV : Hệ số biến động
LSD : Sai số nhỏ nhất
MS : Murashige – Skoog, 1962
WPM : Lloy – Mc Cown, 1980


x
DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 2.1: Cây dầu mè (Jatropha curcas L.) 16
Hình 2.2: Lá và hoa cây dầu mè 18
Hình 2.3: Hoa, quả và hạt cây dầu mè 18
Hình 2.4: Các cây sản xuất dầu thực vật 22
Hình 4.2: Chồi cây dầu mè nảy từ các hạt vô trùng 38
Hình 4.1: Mẫu thực sinh cây dầu mè đƣợc vô trùng phát sinh chồi 38
Hình 4.3: Sự phát triển của cây dầu mè trên các môi trƣờng khoáng cơ bản 40
Hình 4.4: Ảnh hƣởng của BA đến sự tạo chồi của cây dầu mè 42
Hình 4.5: Ảnh hƣởng của BA và IBA đến sự tạo chồi của cây dầu mè 44
Hình 4.6: Nuôi cấy tạo rễ cây dầu mè in vitro 44
Hình 4.7: Cây dầu mè in vitro 46



xi
DANH SÁCH CÁC BẢNG


Bảng 2.1: Năng suất dầu của cây dầu mè 20
Bảng 3.1: Ảnh hƣởng của nồng độ NaOCl và thời gian xử lý vô trùng mẫu 29
Bảng 3.2: Thí nghiệm xác định môi trƣờng khoáng cơ bản 30
Bảng 3.3: Ảnh hƣởng của nồng độ BA đến khả năng tạo cụm chồi in vitro
cây dầu mè 31
Bảng 3.4: Ảnh hƣởng của BA và IBA đến sự tạo chồi của cây dầu mè 32
Bảng 3.5: Ảnh hƣởng của IBA đến tạo rễ cây dầu mè 33
Bảng 4.1: Ảnh hƣởng của nồng độ NaOCl và thời gian khử mẫu đến
tỉ lệ mẫu hạt vô trùng 35
Bảng 4.2: Ảnh hƣởng của nồng độ NaOCl và thời gian khử mẫu đến
tỉ lệ mẫu chồi vô trùng 36
Bảng 4.3: Khảo sát môi trƣờng khoáng cơ bản cho cây dầu mè 39
Bảng 4.4: Ảnh hƣởng của BA đến sự tạo chồi của cây dầu mè 41
Bảng 4.5: Ảnh hƣởng của BA và IBA đến sự tạo chồi của cây dầu mè 43
Bảng 4.6: Tác động của IBA đến việc tạo rễ cây dầu mè in vitro 45



1
Chƣơng 1. MỞ ĐẦU

1.1. Đăt vấn đề
Xã hội con ngƣời ngày càng phát triển hiện đại, cùng với nó là nhu cầu năng
lƣợng và nhiên liệu cho phát triển kinh tế - xã hội ngày càng tăng.
Nguồn nguyên liệu chính đƣợc con ngƣời sử dụng là xăng dầu có nguồn gốc
hóa thạch. Xăng dầu đƣợc sử dụng để chạy các động cơ diessel trong các nhà máy,
để vận hành động cơ. Xăng dầu có tác động cực kì lớn đối với sự phát triển nền
kinh tế của mỗi quốc gia.
Sản lƣợng xăng dầu tiêu thụ trên thế giới tăng tỉ lệ thuận với tốc độ tăng
trƣởng kinh tế, các nƣớc tiêu thụ xăng dầu lớn nhất hiện nay là Mỹ và Trung Quốc.
Theo ƣớc tính trữ lƣợng dầu mỏ trên thế giới là có giới hạn. Với xu hƣớng khai thác
và sử dụng nhƣ hiện nay, chắc chắn trong một thời gian không lâu nguồn nguyên
liệu hóa thạch này sẽ cạn kiệt.
Do vai trò cực kì quan trọng của dầu mỏ nên trƣớc khi nguồn nguyên liệu
này cạn kiệt, con ngƣời phải nhanh chóng tìm ra nguồn nguyên liệu thay thế. Có
nhiều nguyên liệu đã đƣợc đề xuất nhƣ khai thác năng lƣợng mặt trời, năng lƣợng
gió, thủy triều, sử dụng nguyên liệu hydrô … Và khoảng 30 năm trở lại đây, có một
hƣớng rất mới là sử dụng dầu diessel sinh học (biodiesel) để thay thế cho dầu diesel
bình thƣờng. Diessel sinh học là dầu đƣợc chiết xuất hoàn toàn từ thực vật nhƣ hạt
cải dầu (Mỹ), hạt hƣớng dƣơng (Ý và Miền nam nƣớc Pháp), đậu nành (Mỹ và
Braxil), hạt cây bông (Hy Lạp), dầu cọ (Malaysia) và từ hạt cây dầu mè (Nicaragoa
và Nam Mỹ). So với các cây khác, cây dầu mè có ƣu điểm chống chịu với điều kiện
bất lợi của môi trƣờng tốt hơn. Ngoài lấy hạt để ép dầu, trồng cây còn giúp cải tạo
đất và môi trƣờng nhất là ở những vùng đất hoang, khô cằn.
Cây dầu mè là cây có tiềm năng kinh tế rất lớn lại thích hợp với điều kiện khí
hậu nhiệt đới của Việt Nam. Nếu nhận đƣợc sự quan tâm đúng mức của bộ Nông
nghiệp, cây hoàn toàn có thể trở thành một cây giúp nông dân làm giàu ngay trên
những vùng đất bỏ hoang mà nhiều cây trồng khác không phát triển đƣợc.


2
Phƣơng pháp nhân giống cây dầu mè truyền thống là giâm cành, tuy nhiên
phƣơng pháp này có nhƣợc điểm là nhân chậm và rễ tạo ra không sâu nên cây trồng
dễ bị ngã đổ. Do đó, tôi thực hiện đề tài “Nuôi cấy mô cây dầu mè (Jatropha
curcas L.)” để tạo ra nguồn cây giống nhanh và liên tục cung ứng cho những yêu
cầu lớn về số lƣợng cây con.
1.2. Mục đích và yêu cầu
1.2.1. Mục đích
Nghiên cứu khả năng nhân giống nhanh cây dầu mè (Jatropha curcas L.) in
vitro nhằm tạo nguồn giống cây ban đầu sạch bệnh có tính đồng nhất về mặt di
truyền đáp ứng yêu cầu cây giống phục vụ cho nhu cầu sản xuất.
1.2.2. Yêu cầu
o Vô trùng mẫu nuôi cấy để tạo nguồn nguyên liệu ban đầu.
o Khảo sát môi trƣờng khoáng cơ bản thích hợp để nuôi cấy in vitro cây dầu
mè.
o Khảo sát ảnh hƣởng của BA đến quá trình nuôi cấy tạo chồi cây dầu mè in
vitro.
o Khảo sát sự ảnh hƣởng của BA và IBA trong sự tạo chồi cây dầu mè in
vitro.
o Khảo sát quá trình tái sinh cụm chồi cây dầu mè in vitro.



3
Chƣơng 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1. Nhân giống cây trồng in vitro
2.1.1. Khái niệm nuôi cấy mô tế bào thực vật
Nuôi cấy mô tế bào thực vật là một công cụ cần thiết trong nhiều lĩnh vực
nghiên cứu cơ bản và ứng dụng của ngành sinh học. Nhờ áp dụng kỹ thuật nuôi cấy
mô, con ngƣời đã thúc đẩy thực vật sinh sản nhanh hơn gấp nhiều lần tốc độ vốn có
trong tự nhiên. Do đó, tạo ra hàng loạt cá thể mới giữ nguyên tính trạng di truyền
của cơ thể mẹ, làm rút ngắn thời gian đƣa một giống mới vào sản xuất.
Hơn nữa, dựa vào kỹ thuật nuôi cấy mô có thể duy trì và bảo quản cây trồng
quý hiếm.
Nhân giống vô tính bằng kỹ thuật nuôi cấy mô bắt đầu bằng một mảnh nhỏ
thực vật vô trùng đặt vào môi trƣờng dinh dƣỡng thích hợp. Chồi mới hay mô sẹo
mà mẫu cấy này tạo ra bằng sự tăng sinh, đƣợc phân chia và cấy chuyền để nhân
giống.
Nuôi cấy mô tế bào thực vật cho đến nay đƣợc chứng minh là phƣơng pháp
nghiên cứu quá trình hình thành cơ quan hiệu quả nhất. Năm 1939, nghiên cứu quá
trình hình thành cơ quan trên sự hình thành chồi và rễ (White và Nobercourt, 1939).
Và các kết quả nghiên cứu về sự tác động của các nhân tố bên trong và bên ngoài
ảnh hƣởng đến sự hình thành cơ quan (Thorpe, 1980, 1988). Qua kết quả nghiên
cứu quá trình hình thành cơ quan in vitro, cho thấy có 3 nhân tố ảnh hƣởng trực
tiếp: môi trƣờng nuôi cấy, điều kiện nuôi cấy và mẫu đƣợc sử dụng trong nuôi cấy.
Vận dụng quá trình hình thành cơ quan in vitro qua sự tác động tƣơng hỗ của
các nhân tố nói trên, có hàng ngàn loài thực vật đã đƣợc nghiên cứu quá trình hình
thành chồi và rễ.
2.1.2. Cơ sở khoa học chung về nuôi cấy mô tế bào thực vật

Nuôi cấy mô tế bào thực vật là một ngành khoa học trẻ nằm trong sinh lý
thực vật. Ở nƣớc ta ngành này mới đƣợc chú ý và phát triển khoảng 15 – 20 năm trở
lại đây. Trong công tác giống cây trồng, kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào thực vật đã

Xem chi tiết: Nuôi cấy mô cây dầu mè