Ảnh hưởng của nano sắt lên sự sinh trưởng và thích nghi cây cúc (Chrysanthemum morifolium Ramat. cv. "Jimba") trong các hệ thống nuôi cấy khác nhau

Chỉ số đề mục

Lĩnh vực nghiên cứu

Các công nghệ enzym và protein trong nông nghiệp

Dạng tài liệu

Tác giả

Hoàng Thanh Tùng⁽¹⁾, Trương Hoài Phong, Phan Lê Hà Nguyễn⁽⁵⁾, Lương Thiện Nghĩa, Hà Thị Mỹ Ngân⁽²⁾, Đỗ Mạnh Cường⁽³⁾, Huỳnh Gia Bảo, Vũ Quốc Luận, Vũ Thị Hiền, Nguyễn Bá Nam, Dương Tấn Nhựt, Hoang Thanh Tung⁽⁴⁾

Nhan đề

Ảnh hưởng của nano sắt lên sự sinh trưởng và thích nghi cây cúc (Chrysanthemum morifolium Ramat. cv. "Jimba") trong các hệ thống nuôi cấy khác nhau

Nhan đề tiếng anh

Nguồn trích

Tạp chí Công nghệ Sinh học - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam

Năm xuất bản

2020

Số

2

Trang

307-319

ISSN

1811-4989

Từ khóa

Cúc, Nuôi cấy, Tế bào, Enzyme, Sinh trưởng

Từ khóa tiếng anh

Tóm tắt

Trong nuôi cấy mô tế bào thực vật, sắt là một trong những nano kim loại được sử dụng đầu tiên trên cây trồng. Trong nghiên cứu này, nano sắt (FeNPs) được sử dụng để thay thế muối Fe-EDTA trong môi trường nuôi cấy MS nhằm đánh giá ảnh hưởng của chúng lên sự sinh trưởng, khả năng tích lũy chlorophyll (a, b và a+b), hoạt tính các enzyme chống oxy hóa SOD, APX và khả năng thích nghi ở điều kiện vườn ươm trong các hệ thống nuôi cấy khác nhau (nuôi cấy in vitro môi trường rắn, thủy canh in vitro và vi thủy canh). Kết quả nhận được cho thấy, bổ sung FeNPs vào môi trường nuôi cấy MS cho hiệu quả sinh trưởng, tích lũy chlorophyll, hoạt tính các enzyme chống oxy hóa SOD và APX tốt hơn so với bổ sung muối Fe-EDTA. Hiệu quả tác động của FeNPs có sự khác biệt giữa các hệ thống nuôi cấy khác nhau. Trong hệ thống nuôi cấy in vitro môi trường rắn và vi thủy canh nồng độ tối ưu là 75 mM và hệ thống thủy canh in vitro là 100 mM FeNPs. Hoạt tính của enzyme chống oxy hóa SOD (35,04 U.mg−1 prot) tối ưu nhất thu nhận trong rễ cây nuôi cấy trong hệ thống vi thủy canh; trong khi đó, hoạt tính của enzyme chống oxy hóa APX (2,11 μmol.min−1.mg−1 prot) tối ưu nhất thu nhận trong lá của cây nuôi cấy trong môi trường rắn. Khi chuyển cây ra điều kiện vườn ươm, cây có nguồn gốc nuôi cấy vi thủy canh bổ sung FeNPs ở nồng độ 100 mM cho tỷ lệ sống sót cao nhất (94,7%). Kết quả của nghiên cứu này cho thấy FeNPs có thể thay thế được ion sắt Fe-EDTA trong môi trường MS và thiếu sắt trong môi trường nuôi cấy sẽ làm giảm hàm lượng chlorophyll.

Tóm tắt tiếng anh

Kí hiệu kho

TTKHCNQG, CVv 262

File toàn văn

Xem toàn văn

Tài liệu tham khảo

[1] Tung HT, Nam NB, Huy NP, Luan VQ, Hien VT, Phuong TTB, DT Le, Nhut DT (2018), A system for large scale production of Chrysanthemum using microponics with the supplement of silver nanoparticles under light-emitting diodes.,Sci Hortic 232: 153-161.
[2] Syu Y, Hung JH, Chen JC, Chuang HW (2014), Impacts of size and shape of silver nanoparticles on Arabidopsis plant growth and gene expression.,Plant Physiol Biochem 83C: 57-64.
[3] Soad S, Mousa M, Mohamad HGM (2016), In vitro analysis of the efficacy of Fe oxid nanoparticles in prevention of iron deficiency chlorosis in citrus rootstock (Citrus volkameriana).,J Exp Biol Agri Sci 4(5): 485-492.
[4] Sharma P, Jha AB, Dubey RS, Pessarakli M (2012), Reactive oxygen species, oxidative damage, and antioxidative defense mechanism in plants under stressful conditions.,J Bot: 217037: https://doi.org/10.1155/2012/217037
[5] Roghayyeh S, Mohammad S, Mehdi TS (2010), Effects of nano-iron oxide particles on agronomic traits of soybean.,Not Sci Biol 2(2): 112-113.
[6] Nhut DT, Don NT, An TTT, Van TPT, Vu NH, Huyen PX, Khiem DV (2005), Microponic and hyd-roponic techniques in disease-free Chrysanthemum (Chrysanthemum sp.) production.,J Appl Hortic 7(2): 67-71.
[7] Nair PMG, Chung IM (2014), Physiological and molecular level effects of silver nanoparticles exposure in rice (Oryza sativa L.) seedlings.,Chemosphere 112:105–113.
[8] Nadi E, Aynehband A, Moajaddam M (2013), Effect of nano-iron chelate fertilizer on grain yield, protein percent and chlorophyll content of Faba bean (Vicia faba L.).,Inter J Biosci 3(9): 267-272.
[9] Musante C, White JC (2012), Toxicity of silver and copper to Cucurbita pepo: differential effects of nano and bulk-size particles.,Envir Toxic 27(9): 510-517.
[10] Murashige T, Skoog F (1962), A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue culture.,Physiol Plant 15: 473-497.
[11] Miyake C, Asada K (1992), Thylakoid-bound ascorbate peroxidase in spinach chloroplasts and photoreduction of its primary oxidation product monodehydroascorbate radicals in thylakoids.,Plant Cell Physiol 33: 541-553.
[12] Mamyandi D, Sinha SK, White JC (2009), Assay dependent phytotoxicity of nanoparticles to plants.,Envir Sci Technol 43(24): 9473-9479.
[13] Lopez-Moreno M, De La Rosa G, Hernandez-Viezcas JA, Castillo-Michel H, Botez CE, Peralta-Videa JR, Gardea-Torresdey JL (2010), Evidence of the differential biotransformation and genotoxicity of ZnO and CeO2 nanoparticles on soybean (Glycine max) plants.,Envir Sci Technol 44(19): 7315-7320.
[14] Lichtentaler HK, Wellburn AR (1985), Determination of total carotenoids, chlorophyll a and b of leaf in different solvents.,Biochem Soc Trans 11: 591-592.
[15] Libralato G, Costa DA, Zanella M, Sabbioni E, Mičetić I, Manodori L, Pigozzo A, Manenti S, Groppi F, Volpi GA (2006), Phytotoxicity of ionic, micro- and nano-sized iron in three plant species.,Ecot Envir Saf 123: 81-88.
[16] Kumari M, Mukherjee A, Chandrasekaran N (2009), Genotoxicity of silver nanoparticles in Allium cepa.,Sci Total Envir 407(19): 5243-5246.
[17] Klimaszewska K, Bernier-Cardou M, Cyr D, Sutton B (2000), Influence of gelling agents on culture medium gel strength, water availability, tissue water potential, and maturation response in embryogenic cultures of Pinus strobus L.,In Vitro Cell Devl Biol - Plant 36(4): 279-289.
[18] Hinsinger P (2001), Bioavailability of trace elements as related to root-induced chemical changes in the rhizosphere. In: Gobran GR, Wenzel WW, Lombi E (Eds), Trace elements in the rhizosphere.,CRC Press LCC, Boca Raton, Florida, US, pp. 25-41.
[19] Hahn EJ, Lee YB, Ahn CH (1996), A new method on mass-production of micropropagated Chrysanthemum plants using microponic system in plant factory.,Acta Hortic 440: 527-532.
[20] Hahn EJ, Bea JH, Lee YB (2000), Growth and photosynthetic c-haracteristics of Chrysanthemum plantlets as affected by pH and EC of nutrient solution in microponic culture.,J Kore Soci Hortic Sci 41(1): 12-15.
[21] Hahn EJ, Bae JH, Lee YB, Beom Y (1988), Growth and leaf-surface c-haracteristics of Chrysanthemum plantlets between hyd-roponic and microponic system.,J Kore Soci Hortic Sci 39(6): 838-842.
[22] Gurel S, Gulsen Y (1988), The effects of different sucrose, agar and pH levels on in vitro shoot production of almond (Amygdalus communis L.).,Turk J Bot 22(1): 363-373.
[23] Ganesan VS, Lazer FJB (2016), Iron oxide nanoparticles promote agronomic traits of ginger (Zingiber officinale Rosc.).,Inter J Adv Res in Biol Sci 3(3): 230-237
[24] Duncan DB (1955), Multiple range and multiple F test.,Biometrics 11(1): 1-42.
[25] Darioush A, Akihiro I (2014), Phytotoxicity assessment of c-Fe2O3 nanoparticles on root elongation and growth of rice plant.,Envir Earth Sci 71: 5173-5182.
[26] Chau HN, Bang LA, Buu NQ, Dung TTN, Ha HT, Quang DV (2008), Some results in manufacturing of nanosilver and investigation of its application for disinfection.,Adv Nat Sci: Nanosci Nanotech 9(2): 241-248
[27] Beyer WF, Fridovich I (1987), Assaying for superoxide dismutase activity: some large consequences of minor changes in conditions.,Anal Biochem 161: 559-566.