Effects of activated charcoal on the root orientation of Anthurium andraeanum and Chrysanthemum morifolium cultured in vitro

Abstract

TÓM TẮT: Than hoạt tính (Activated charcoal-AC) thường được bổ sung vào môi trường nuôi cấy để tăng cường sự sinh trưởng và phát triển của cây nuôi cấy in vitro. Tuy nhiên, những nghiên cứu về hiệu quả định hướng rễ của chúng trong nuôi cấy mô thực vật còn rất hạn chế. Để bước đầu khảo sát khả năng này của AC, chúng tôi tiến hành cấy các chồi vào môi trường được phân thành 2 phần, một phần không có AC và phần còn lại bổ sung các nồng độ AC tối ưu đã khảo sát ở hai đối tượng cây Cúc (3 g/l AC) và Hồng môn (2 g/l AC) bằng cách thay đổi vị trí lớp AC trong môi trường nuôi cấy (trên, giữa hoặc dưới). Kết quả cho thấy, hầu hết các rễ phát sinh trong lớp môi trường có AC (trên 80% rễ). Ngoài ra, các kết quả cũng cho thấy sự định hướng rễ của cây Hồng môn phụ thuộc vào vị trí lớp AC nhiều hơn ở cây Cúc. Vị trí lớp môi trường có AC ở dưới là tối ưu cho sự phát triển của cây và rễ in vitro của cả cây Cúc và cây Hồng môn. Mặt khác, những cây sinh trưởng và phát triển tốt trong điều kiện in vitro cũng sinh trưởng và phát triển tốt ở điều kiện ex vitro; điều này có ý nghĩa rất lớn trong nghiên cứu nhân giống vô tính cây trồng.Từ khóa: Anthurium andraeanum, Chrysanthemum morifolium, định hướng rễ, nuôi cấy mô thực vật, than hoạt tính. MỞ ĐẦUTrước đây, than hoạt tính (Activated charcoal-AC) thường được sử dụng để phòng độc, lọc không khí và các chất lỏng. Hiện nay, AC đã được tinh chế và sản xuất rộng rãi như một chất có tính hấp thụ cao và được sử dụng phổ biến trong nuôi cấy mô nhờ có tác động lên sự phát sinh hình thái và phát sinh cơ quan của thực vật [17]. Vai trò của AC trong nuôi cấy mô tế bào thực vật chủ yếu là tạo điều kiện "tối" cho môi trường nuôi cấy, hấp thụ các chất độc và các chất ức chế sinh trưởng thực vật như các phenolic, dịch rỉ nâu sinh ra từ mẫu môi trường nuôi cấy [1,17]. Ngoài ra, than hoạt tính cũng có thể hấp thụ các vitamin, cytokinin và auxin [7,9], làm thay đổi tỉ lệ thành phần các chất có trong môi trường nuôi cấy cũng như pH môi trường [21].Từ khi AC được ứng dụng trong nuôi cấy mô, các nhà khoa học chủ yếu tập trung nghiên cứu và công bố về ảnh hưởng của nó trong việc cải tiến môi trường nuôi cấy [2, 21], tăng cường khả năng tái sinh cây [13], phát sinh phôi [11,15], tăng sinh tế bào trần [14], ngăn cản sự phát triển bất thường của cây con [22], kích thích quá trình hình thành và phát triển chồi [12], thúc đẩy hay ức chế sự tăng trưởng và hình thành rễ [3,5, 19]; ngoài ra, AC còn có khả năng làm giảm hiện tượng thủy tinh thể ở một số loài thực vật [4]. Trong khi đó, các nghiên cứu về khả năng định hướng rễ in vitro dưới tác động của AC lại rất hạn chế và hầu như chưa có công bố nào về vấn đề này. Chính vì vậy, nghiên cứu này được thực hiện nhằm xây dựng tiền đề cho việc tìm hiểu khả năng định hướng rễ in vitro do tác động của AC ở cây Hồng môn và cây Cúc. Từ đó, xác định sự đáp ứng của hai đối tượng này khi có bổ sung nồng độ và vị trí của AC trong môi trường nuôi cấy và khả năng sinh trưởng và phát triển tiếp theo của chúng ở điều kiện ex vitro.