Ứng dụng kỹ thuật nuôi cấy lớp mỏng trong nhân nhanh in vitro cây riềng bản địa Bắc Kạn
Cây riềng bản địa ở tỉnh Bắc Kạn (tên thường gọi là gừng núi đá, gừng đá, gừng núi) có tên khoa học là Alpinia coriandriodora D. Fang (Duong et al., 2019) được trồng từ lâu đời trên các nương rẫy, rừng núi đất đá xen kẽ, là loài cây quý hiếm.
Ảnh minh họa
Hiện nay, cây riềng bản địa được trồng chủ yếu theo kinh nghiệm, diện tích manh mún, nhỏ lẻ ở các huyện nên sản phẩm chưa mang tính hàng hóa, chưa có lượng giống đủ lớn để phát triển thành vùng trồng tập trung. Việc nhân và giữ giống vẫn theo kinh nghiệm của người dân, do vậy củ giống không đảm bảo về chất lượng, nhiễm bệnh nhiều và dần thoái hóa. Trên thế giới, cây họ gừng đã được nghiên cứu nhân giống in vitro khá phổ biến ở các nước như Ấn Độ, Sri Lanka, Malaysia, Trung Quốc,... (Rakkimuthu et al., 2011; Zhang et al., 2011; Das et al., 2013). Bên cạnh các công trình nghiên cứu tái sinh chồi trực tiếp từ mẫu củ, nhiều tác giả đã công bố các công trình nghiên cứu tái sinh cây từ lát cắt thân, mảnh rễ, ... thông qua giai đoạn tạo thể chồi và callus, làm tăng hệ số nhân chồi (Lincy et al., 2009; Hossain et al., 2010; Kale and Namdeo, 2015; Nguyễn Phương Quý và ctv., 2017). Năm 2014, Viện Di truyền Nông nghiệp đã nhân giống thành công loài gừng đá Bắc Kạn thông qua tạo chồi trực tiếp từ mắt ngủ. Phương pháp này có nhiều ưu điểm như dễ thực hiện, thời gian hoàn thiện quy trình ngắn, tuy nhiên hệ số nhân chồi chưa cao (Đặng Trọng Lương và ctv., 2014). Nghiên cứu này xây dựng quy trình nhân nhanh cây riềng bản địa Bắc Kạn thông qua tạo callus từ lát cắt chồi nhằm tăng hiệu quả nhân chồi in vitro.
Nghiên cứu do Nhóm tác giả gồm: Vũ Xuân Dương (Viện Nghiên cứu Ứng dụng và phát triển, Trường Đại học Hùng Vương - Phú Thọ), Đặng Trọng Lương (Viện Di truyền Nông nghiệp), Đỗ Tuấn Khiêm(Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Bắc Kạn) , Phạm Thanh Loan (Viện Nghiên cứu Ứng dụng và phát triển, Trường Đại học Hùng Vương - Phú Thọ), Trịnh Thị Thanh Hương (Viện Di truyền Nông nghiệp) Nghiên cứu được thực hiện từ tháng 02/2017 đến tháng 10/2018 tại Bộ môn Kỹ thuật di truyền - Viện Di truyền Nông nghiệp và Trung tâm Công nghệ sinh học - Trường Đại học Hùng Vương.
Vật liệu sử dụng để nghiên cứu quy trình nhân giống in vitro riềng Bắc Kạn là chồi mới tái sinh từ cây mẹ khỏe mạnh, sạch bệnh. - Các hóa chất sử dụng làm thí nghiệm gồm: Các hóa chất trong thành phần môi trường Murashige & Skoog (MS), các chất điều hòa sinh trưởng thuộc nhóm auxin (α-NAA) và cytokinin (BAP, TDZ, kinetin), đường sacaroza, agar, nước dừa. 2.2. Phương pháp nghiên cứu Bố trí thí nghiệm: Mỗi thí nghiệm được bố trí 3 lần lặp lại, mỗi công thức thí nghiệm trên 30 mẫu. Điều kiện thí nghiệm: Số giờ chiếu sáng: 16 giờ sáng/8 giờ tối; cường độ chiếu sáng: 2000 lux; nhiệt độ phòng nuôi cây: 25 ± 2 0 C, độ ẩm trung bình: 60% - 70%.
Kết quả nghiên cứu cho thấy, lát cắt chồi cây riềng bản địa Bắc Kạn phát sinh callus tốt trên môi trường MS có bổ sung 0,5 mg/l TDZ và 3,0 mg/l 2,4D, tỉ lệ tạo callus đạt 75,56%, callus có bề mặt khô, chắc, màu trắng sáng. Môi trường MS có bổ sung 2,0 mg/l Vitamin B1 và 3,0 mg/l BAP phù hợp để tái sinh chồi từ callus, tỷ lệ bật chồi đạt cao nhất là 78,89%, hệ số tái sinh chồi đạt 9,71 chồi/callus. Môi trường bổ sung 2,0 mg/l BAP, 1,0mg/l Ki, 0,2 mg/l α-NAA và 100 ml/l nước dừa phù hợp để nhân chồi in vitro, hệ số nhân chồi sau 4 tuần đạt 6,32 lần, chồi mập, thân lá xanh đậm, sinh trưởng phát triển tốt. Môi trường MS có bổ sung 0,6 mg/l α-NAA có hiệu quả tái sinh rễ và tạo cây hoàn chỉnh tốt nhất với thời gian ra rễ từ 19 - 21 ngày, chiều cao cây đạt 9,63 cm, số lá trung bình/cây đạt 5,33 lá, số rễ trung bình là 5,51 rễ/chồi và chiều dài trung bình rễ là 4,43 cm. Trên giá thể 100% cát mịn, sau 30 ngày ra ngôi tỉ lệ cây sống cao nhất đạt 95,56%, chiều cao cây đạt 9,67 cm, số lá trung bình 5,67 lá/cây, số rễ trung bình 6,00 rễ/cây, cây sinh trưởng phát triển tốt.
Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 3(100)/2019