Thiết lập điều kiện tạo và nuôi cấy callus in vitro cho nghiên cứu stress mặn ở giống lúa Khang Dân 18

Chỉ số đề mục

Lĩnh vực nghiên cứu

Thực vật học

Dạng tài liệu

Tác giả

Hà Thu Trang, Vương Thị Quỳnh Hương, Điêu Thị Mai Hoa, Đào Thị Sen, Vũ Thị Dung, Nguyễn Văn Quyền⁽¹⁾

Nhan đề

Thiết lập điều kiện tạo và nuôi cấy callus in vitro cho nghiên cứu stress mặn ở giống lúa Khang Dân 18

Nhan đề tiếng anh

Establishment of in vitro callus induction and multiplication for studying salt stress in the rice cultivar Khang Dan 18

Nguồn trích

Khoa học (Đại học Sư phạm Hà Nội)

Năm xuất bản

2021

Số

4F

Trang

170-180

ISSN

2354-1075

Từ khóa

Thiết lập điều kiện, Nuôi cấy, Callus in vitro, Nghiên cứu stress mặn, Giống lúa Khang Dân 18

Từ khóa tiếng anh

Callus induction, callus multiplication, in vitro, Khang Dan 18, salt stress.

Tóm tắt

Giống Khang Dân 18 là một trong những giống lúa được trồng phổ biến ở Việt Nam, nơi đang bị đe dọa bởi sự xâm nhập mặn. Nghiên cứu này được tiến hành nhằm thiết lập điều kiện nuôi cấy callus và đánh giá khả năng chịu stress mặn in vitro ở giống lúa Khang Dân 18. Đầu tiên, các điều kiện khác nhau bao gồm hàm lượng chất điều hòa sinh trưởng (chất ĐHST) bổ sung, thời gian nuôi cấy và điều kiện chiếu sáng được khảo sát nhằm tạo và nuôi cấy được callus in vitro phù hợp. Môi trường thích hợp tạo để callus là môi trường ¼-MS bổ sung 10 - 40 µM 2,4-Dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D). Khảo sát các khoảng thời gian nuôi cấy callus 1 tuần, 2 tuần và 4 tuần cho thấy khoảng thời gian nuôi cấy ảnh hưởng rõ rệt đến hình thái và chất lượng callus. Callus được tạo ra từ hạt sau 1 tuần nuôi cấy có tính chất và hình thái thích hợp để nghiên cứu tính chống chịu stress mặn hơn callus sau 1 tháng. Điều kiện chiếu sáng 10 h/ngày và điều kiện tối hoàn toàn là điều kiện thích hợp để tạo callus. Môi trường bổ sung 10 µM 2,4-D cho chất lượng callus tốt hơn các môi trường bổ sung cả 1-Naphthylacetic acid (NAA) và 2,4-D. Tỉ lệ tạo rễ và chồi của callus ở ba điều kiện chiếu sáng 10 h/ngày, 24 h/ngày và tối hoàn toàn có sự sai khác có ý nghĩa thống kê. Điều kiện nuôi cấy callus in vitro được sử dụng cho nghiên cứu về khả năng chịu mặn của callus. Sự sinh trưởng của callus suy giảm đáng kể khi nồng độ NaCl tăng lên 3 - 6‰ (P = 0,05), đặc biệt điều kiện 9‰ NaCl gây suy giảm mạnh về khối lượng và thay đổi rõ nét về mặt hình thái callus. Điều kiện nuôi cấy tối ưu ở nghiên cứu này có thể được áp dụng cho các nghiên cứu in vitro về stress và khả năng chịu mặn của giống lúa Khang Dân 18 và các giống lúa tương tự.

Tóm tắt tiếng anh

The Khang Dan 18 is one of the rice cultivars widely cultivated in Vietnam, which is threatened by saline intrusion. This study is conducted to establish an in vitro culture system for evaluate salt tolerance of the rice cultivar Khang Dan 18. First, different culture conditions, including plant growth regulator concentration, culture period, light regime, were optimized to induce and maintain callus in vitro. Culture media supplemented with 10 - 40 µM 2,4-Dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) are suitable for inducing callus. Different culture periods (1, 2 and 4 weeks) significantly affected the callus morphology and nature. The 10-hour light photoperiod is the most effective condition for callus induction and multiplication. Callus cultured in the medium supplemented exclusively with 2,4-D showed higher quality compared to those in media supplemented with 1-Naphthylacetic acid (NAA) and 2,4-D. Different photoperiods also affected callus differentiation in terms of root/shoot induction. The established culture system was then employed to evaluate salt tolerance of the callus. The growth of callus was significantly decreased when the concentrations of NaCl increased (3, 6 and 9‰, P = 0.05), especially at the concentration of 9‰ NaCl caused a strong decrease in callus weight and an obvious change in callus morphology. This culture system may be applied for in vitro salt stress studies on the cultivar Khang Dan 18 and similar rice cultivars.

Kí hiệu kho

TTKHCNQG, CVv 157

File toàn văn

Xem toàn văn

Tài liệu tham khảo

[1] Kalhori N., Nulit R., Go R., et al., (2016), Se-lection, C-haracterizations and Somatic Embryogenesis of Malaysian Salt-tolerant Rice (Oryza sativa L. cv. MR219) through Callogenesis.,Int. J. Agric. Biol., 19, pp. 157-163.
[2] Wani S.H., Sofi P.A., Gosal S.S., et al., (2010), In vitro screening of rice (Oryza sativa L.) callus for drought tolerance.,Commun Biometry Crop. Sci., 5(2), pp. 108-115.
[3] Summart J., Panichajakul S., Prathepha P., et al., (2008), Callus induction and influence of culture condition and culture medium on growth of Thai Aromatic rice, Khao Dawk Mali 105, cell culture.,World Appl. Sci. J., 5(2), pp. 246-251.
[4] Binte Mostafiz S. and Wagiran A., (2018), Efficient Callus Induction and Regeneration in Se-lected Indica Rice.,Agronomy, 8(5), pp. 77.
[5] Ijaz B., Sudiro C., Hyder M.Z., et al., (2019), Histo-morphological analysis of rice callus cultures reveals differential regeneration response with varying media combinations.,Vitro Cell Dev. Biol. Plant, 55(5), pp. 569-580.
[6] Ikeuchi M., Sugimoto K., and Iwase A., (2013), Plant Callus: Mechanisms of Induction and Repression,. Plant Cell, 25(9), pp. 3159-3173.
[7] Karthikeyan A., Pandian S.T.K., and Ramesh M., (2009), High frequency plant regeneration f-rom embryogenic callus of a popular indica rice (Oryza sativa L.).,Physiol. Mol. Biol. Plants, 15(4), pp. 371.
[8] Joyia F. and Khan M.S., (2013), Scutellum-derived Callus-based Efficient and Reproducible Regeneration System for Elite Varieties of Indica Rice in Pakistan.,Int. J. Agric. Biol., 15, pp. 1560-8530.
[9] Murashige T. and Skoog F., (1962), A revised medium for rapid growth and bio assays with tobacco tissue cultures.,Physiol. Plant, 15(3), tr. 473-497.
[10] Lê Hùng Lĩnh, Chu Đức Hà, Đào Văn Khởi và cộng sự, (2016), Tích hợp gen/QTL trong cải tiến giống lúa ứng phó biến đổi khí hậu bằng phương pháp chọn giống nhờ chỉ thị phân tử kết hợp lai trở lại.,Tạp chí Khoa học và Công nghệ, 15(4), tr. 59-64.
[11] Lê Văn Khánh, Phạm Văn Cường, Tăng Thị Hạnh, (2015), Khả năng tích lũy chất khô và vận chuyển hydrat carbon của các dòng lúa Khang Dân 18 cải tiến.,Tạp chí Khoa học và Phát triển, 13(4), tr. 534-542.
[12] Thái Thị Kim Tuyến, (2016), Nghiên cứu một số giống lúa chịu mặn phục vụ cho sản xuất tại tỉnh Quảng Trị.,Luận văn Thạc sĩ, Trường Đại học Nông Lâm, Đại học Huế.
[13] Nguyễn Thị Hồng Thắm, Đào Thị Sen, Lê Thị Thủy, (2019), Ảnh hưởng của các loại giá thể, dung dịch dinh dưỡng, phân bón khác nhau đến sự sinh trưởng của lan thạch hộc tía (Dendrobium officinale Kimura et Migo) in vitro ở vườn ươm.,Tạp chí Khoa học Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, 10, tr. 166-174.
[14] Đào Thị Sen, Bùi Thị Thanh Hương, Nguyễn Thị Ngọc và cộng sự, (2019), Nghiên cứu ảnh hưởng của hạt nano kẽm oxit đến sự sinh trưởng và phát triển của cây cẩm chướng (Dianthus caryophyllus L.) in vitro - Effect of ZnO nanoparticles on growth and development of in vitro Dianthus caryophyllus L.,,Tạp chí khoa học Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, 10, pp. 133-143.
[15] Đặng Thị Thanh Mai, Nguyễn Xuân Viết, (2012), Nghiên cứu nhân nhanh 4 giống khoai sọ quí địa phương bằng phương pháp nuôi cấy mô in vitro.,Tạp chí Khoa học Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, 3, tr. 135-147.
[16] Lê Xuân Định, Nguyễn Mạnh Quân, Phùng Anh Tiến, (2016), Xâm nhập mặn tại Đồng bằng sông Cửu Long: Nguyên nhân, tác động và các giải pháp ứng phó.,Tổng luận 2/2016, Cục Thông tin Khoa học và Công nghệ Quốc gia, Bộ Khoa học và Công Nghệ, tr. 28-36.
[17] Võ Văn Chi, (2004), Từ điển Thực vật thông dụng (tập 2).,