VNUHCM JOURNAL OF ENGINEERING AND TECHNOLOGY

A sub-journal of VNUHCM Journal of Science and Technology since 2018

Skip to main content Skip to main navigation menu Skip to site footer

 Research article

HTML

185

Total

99

Share

Effects of oligochitosan, oligoalginate, and microponic culture on the in vitro growth and ex vitro acclimatization of Hibiscus sagittifolius Kurz






 Open Access

Downloads

Download data is not yet available.

Abstract

Hibiscus sagittifolius Kurz is a valuable medicinal plant used in traditional oriental medicine. However, due to heavy exploitation and low seed germination rates in its natural habitat, the population of this tree species has significantly declined. Therefore, it is crucial to propagate Hibiscus sagittifolius Kurz. This study aimed to investigate the effects of various factors, such as oligochitosan, oligoalginate, and auxin pretreatment in microponic culture, on the growth process of propagating Hibiscus sagittifolius Kurz shoots. The results revealed that Murashige and Skoog’s medium supplemented with 10 mg/L of oligochitosan promoted shoot growth. Additionally, on medium supplemented with oligoalginate, plants had well-developed roots and larger leaves compared to the control samples. In the microponic system, shoots were cultured in a liquid medium without sucrose and vitamin supplementation. Plants pretreated with 10 mg/L of IBA or NAA in microponic conditions resulted in successful root development. Both the addition of oligochitosan and microponic culture enhanced seedling vitality when transferred to the nursery. Notably, seedlings pretreated with 10 mg/L of NAA in microponic culture exhibited a 100% survival rate, with 23 roots and a root length of 5.27 cm after 3 weeks of planting.

MỞ ĐẦU

Sâm bố chính còn gọi là sâm thổ hào, sâm báo, nhân sâm Phú Yên. Cây mọc tự nhiên và được tìm thấy nhiều nơi ở Việt Nam. Rễ cây là một vị thuốc quý được sử dụng trong y học cổ truyền. Sâm bố chính có tác dụng thông tiểu tiện, điều kinh, chữa sốt, bệnh phổi và bạch đới 1 . Cây còn có tác dụng kích thích não bộ, tăng cường sinh lực, chống suy nhược thần kinh 2 . Về mặt hoá học, rễ sâm có chứa saponin, triterpenoid, coumarin, chất nhầy, acid béo, polyphenol, protein, tinh bột và các nguyên tố khoáng thiết yếu Na, Ca, Mg, … 3 . Hiện nay, cây đang được trồng thử nghiệm ở nhiều địa phương trong nước. Vì vậy, việc nghiên cứu hoàn thiện qui trình vi nhân giống loài cây này là cấp thiết, nhằm tạo ra cây giống có chất lượng tốt cung cấp cho thị trường. Các nghiên cứu vi nhân giống sâm bố chính chủ yếu tập trung khảo sát chế độ khử trùng mẫu, ảnh hưởng các chất điều hòa sinh trưởng thực vật ở giai đoạn nhân chồi và ra rễ của cây 4 , 5 , 6 . Chỉ có một số ít nghiên cứu đánh giá khả năng sống sót của cây con ngoài vườn ươm 7 , 8 . Để nâng cao chất lượng cây con nuôi cấy mô, các nhà khoa học đã tiến hành thêm nhiều chất bổ sung vào môi trường nuôi cấy, đồng thời thử nghiệm các phương pháp nuôi cấy mới.

Bổ sung chitosan và oligochitosan đã được nhận thấy có những tác động tích cực đến kết quả của kĩ thuật vi nhân giống. Chitosan thúc đẩy sự phát triển của cây bằng cách tác động đến các quá trình sinh lý như hấp thu chất dinh dưỡng, phân chia và kéo dài tế bào, tăng hoạt tính enzyme, tổng hợp protein, cuối cùng dẫn đến tăng năng suất 9 . Chitosan giúp tăng sinh PLBs, tái sinh chồi và tăng cường khả năng sống sót của cây lan Dendrobium ngoài vườn ươm 10 . Theo Acemi (2020), chitosan polymer và oligochitosan giúp kích thích sự hình thành protocorm, tăng chiều dài chồi, kích thích sự hình thành rễ bất định ở cây Serapias vomeracea (Burm.f.) Briq 11 . Tương tự như chitosan, oligoalginate cũng có khả năng kích thích sự tăng trưởng ở thực vật bằng cách tăng cường quang hợp, tăng hàm lượng auxin và gibberellin, đồng hóa carbon và nitrogen 12 . Khi vi nhân giống các cây hoa salem ( Limonium latifolium ), hoa cát tường ( Eustoma grandiflorum ) và cúc mâm xôi ( Chrysanthemum morifolium ), alginate đã làm tăng hệ số nhân chồi, chiều cao chồi, chiều dài rễ và khối lượng tươi, giúp cây tăng trưởng tốt hơn khi được chuyển ra trồng ngoài vườn ươm 13 . Số chồi, khối lượng tươi và khối lượng khô của cây Pueraria tuberosa cũng tăng lên đáng kể khi alginate được bổ sung vào môi trường nuôi cấy 14 .

Bên cạnh các hợp chất bổ sung vào môi trường nuôi cấy, các phương pháp nuôi cấy nhằm nâng cao khả năng thích nghi của cây con cũng được quan tâm nghiên cứu. Trong số đó, vi thuỷ canh (microponic) là một phương pháp khá hiệu quả vì kết hợp được các ưu điểm của vi nhân giống (micropropagation) và thủy canh (hydroponic). Do đó, phương pháp này có thể khắc phục nhiều nhược điểm của vi nhân giống truyền thống. Nuôi cấy vi thuỷ canh đã được áp dụng trong nhân giống các loại cây như cúc trắng 15 , cúc vàng 16 , chuối tiêu hồng 17 và cho hiệu quả cao. Phương pháp được tiến hành ở giai đoạn ra rễ của cây, không bổ sung đường và agar, không hấp khử trùng môi trường, nuôi cấy trong điều kiện thoáng khí. Vì vậy, cây con tăng trưởng bình thường và thích nghi tốt khi được chuyển ra điều kiện vườn ươm 18 .

Nghiên cứu này được thực hiện nhằm khảo sát ảnh hưởng của oligochitosan, oligoalginate và điều kiện nuôi cấy vi thuỷ canh đến sự sinh trưởng của chồi sâm bố chính in vitro và quá trình thích nghi của cây con ngoài vườn ươm, nhằm góp phần nâng cao chất lượng cây con, hoàn thiện qui trình vi nhân giống.

VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP

Vật liệu

Hạt giống sâm bố chính được cung cấp bởi Công ty Sâm bố chính Tiến Phát (Bù Đăng, Bình Phước). Hạt được khử trùng với Javel 15% (v/v) trong thời gian 15 phút và gieo trên môi trường Murashige Skoog, 1962 (MS) 19 bổ sung sucrose 30 g/L, agar 7 g/L, pH 5.8 để tạo cây mầm in vitro . Các phân đoạn oligochitosan (độ deacetyl hoá 80%) và oligoalginate được cắt bởi bức xạ gamma, cung cấp bởi phòng thí nghiệm Công nghệ Sinh học Vật liệu và Nano (Trung tâm Công nghệ sinh học Thành phố Hồ Chí Minh). Các phân đoạn được sử dụng lần lượt là oligochitosan (I) (30143 Da), oligochitosan (II) (11126 Da), oligoalginate (I) (20471 Da), oligoalginate (II) (10913 Da).

Quá trình nuôi cấy được thực hiện ở nhiệt độ 25 ± 2 0 C, cường độ ánh sáng 2500 lux, sử dụng ánh sáng trắng từ đèn LED nuôi cấy mô của Công ty cổ phần bóng đèn phích nước Rạng Đông, thời gian chiếu sáng là 12 giờ/ngày.

Phương pháp

Khảo sát ảnh hưởng của oligochitosan và oligoalginate lên sự sinh trưởng của chồi ngủ sâm bố chính

Cây sâm bố chính in vitro được cắt thành các đoạn thân dài khoảng 2 cm có mang chồi bên. Mẫu được cấy vào môi trường MS bổ sung sucrose 30 g/L, agar 7 g/L; oligochitosan (I) hoặc oligochitosan (II) 5, 10, 15 mg/L; oligoalginate (I) hoặc oligoalginate (II) 0,001; 0,01; 0,05 mg/L, pH 5.8. Các mẫu đối chứng được nuôi cấy trên môi trường MS. Chiều cao cây, số rễ, chiều dài rễ, khối lượng tươi, khối lượng khô được ghi nhận sau 3 tuần nuôi cấy.

Khảo sát ảnh hưởng của tiền xử lý auxin lên khả năng ra rễ của sâm bố chính trong điều kiện vi thuỷ canh

Mẫu cấy trong thí nghiệm này là các chồi có chiều cao 4 cm được cắt bỏ phần lá dưới gốc (còn 2 cặp lá). Môi trường nuôi cấy là môi trường MS lỏng không bổ sung vitamin, sucrose, agar, không hấp khử trùng, pH 5.8. Các mẫu chồi được ngâm với dung dịch naphthalene acetic acid (NAA) hoặc indole-3-butyric acid (IBA) ở các nồng độ 1; 5; 10; 50; 100 mg/L trong vòng 20 phút, sau đó rửa lại với nước cất trước khi cấy. Các mẫu đối chứng được ngâm với nước cất. Hệ thống vi thuỷ canh sử dụng các chai thủy tinh cấy mô có thể tích 380 mL, cao 10 cm, đường kính đáy 5,5 cm. Giá thể là các đoạn ống hút nhựa có đường kính 1 cm, dài 2 cm, xếp đầy phần đáy chai. Mẫu được cắm vào các ống hút nhựa này. Chai được đậy kín bằng các tấm nylon chịu nhiệt. Thể tích môi trường trong chai là 25 ml. Sau một tuần nuôi cấy, tiến hành đục 1 lỗ thoáng khí (0,5 cm) trên nắp nylon. Sau 2 tuần nuôi cấy, đục thêm 1 lỗ trên nắp nuôi cấy. Chiều cao cây, số rễ, chiều dài rễ, khối lượng tươi, khối lượng khô được ghi nhận sau 3 tuần nuôi cấy.

Khảo sát sự thích nghi của cây con ngoài vườn ươm

Các mẫu cấy từ các nghiệm thức có kết quả tốt của hai thí nghiệm trên (chiều cao trung bình 8,5 cm) được mang ra vườn ươm để trồng. Mẫu đối chứng là các cây được ra rễ trên môi trường MS bổ sung sucrose 30 g/L, agar 7 g/L, pH 5.8. Rễ cây con được rửa sạch agar, sau đó được ngâm trong dung dịch chế phẩm diệt nấm COC85 trong 5 phút, và rửa lại với nước sạch. Cây được trồng vào các ly nhựa có chứa giá thể mụn xơ dừa, đậy nắp ly kín trong 3 ngày. Sau đó, nắp được mở vào ban đêm và đậy lại vào ban ngày trong 4 ngày tiếp theo. Sau 7 ngày, nắp được mở ra và cây được tưới mỗi ngày 1 lần. Các cây được trồng trong điều kiện ánh sáng được che phủ 85%, nhiệt độ trung bình ban ngày là 32 ± 2 o C, nhiệt độ trung bình ban đêm là 26 ± 2 o C. Sau 3 tuần, tỉ lệ sống, chiều cao cây, số rễ, chiều dài rễ, khối lượng tươi, khối lượng khô của cây được ghi nhận.

Bố trí thí nghiệm và xử lí số liệu

Thí nghiệm được bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên, 10 mẫu/ nghiệm thức, lặp lại 3 lần. Kết quả được xử lý bằng phần mềm SPSS phiên bản 25. Sự sai khác giữa các giá trị trung bình được đánh giá bằng phương pháp phân tích phương sai một chiều (One way ANOVA) và phép thử Duncan với α = 0,05.

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Khảo sát ảnh hưởng của oligochitosan và oligoalginate lên sự sinh trưởng của chồi ngủ sâm bố chính

Sau ba tuần nuôi cấy, sự sinh trưởng của chồi ngủ ở các nghiệm thức khác nhau có sự khác biệt ( Table 1 ). Các chỉ tiêu thu được cao nhất ở nghiệm thức oligochitosan (I) 5 và 10 mg/L, oligochitosan (II) 15 mg/L. Khối lượng khô ở nghiệm thức bổ sung oligochitosan (I) 5 và 10 mg/L cao hơn và có sự khác biệt về mặt thống kê so với đối chứng. Bên cạnh đó, cây hình thành ở nghiệm thức bổ sung oligochitosan (I) 10 mg/L có thân dày, bộ rễ khoẻ, lá to và nhiều ( Figure 1 ). Oligochitosan được nhận thấy có thể kích thích tăng trưởng bằng cách kích hoạt các con đường truyền tín hiệu ở thực vật, tăng quang hợp, tăng hàm lượng các chất điều hoà sinh trưởng thực vật như auxin và gibberellin 12 . Acemi (2019) nhận thấy cả oligochitosan và chitosan đều làm tăng hàm lượng diệp lục tố a, b và carotenoid, tăng hàm lượng protein và hàm lượng chất khô ở cây Ipomoea purpurea L. Roth 20 . Bên cạnh đó, chitosan có thể thúc đẩy sự phân chia của các tế bào rễ bằng cách kích hoạt các hormone thực vật bao gồm auxin và cytokinin, từ đó giúp gia tăng lượng chất dinh dưỡng hấp thụ 9 . Chitosan được nhận thấy có tác dụng làm tăng số lượng rễ và kích thích sự hình thành rễ bất định ở cây Ipomoea purpurea 21 . Trong thí nghiệm này, oligochitosan cũng có tác dụng kích thích sự hình thành rễ ở chồi sâm bố chính. Nghiệm thức bổ sung oligochitosan (I) 5 mg/L có số rễ thu được (10,33) cao hơn rõ rệt so với ở nghiệm thức đối chứng (6,00).

Tuy nhiên, khi nồng độ oligochitosan (I) tăng đến 15 mg/L, các chỉ tiêu theo dõi đều giảm xuống, thân cây mảnh hơn, lá nhỏ và ít hơn. Chitosan ở nồng độ cao đã được báo cáo là có thể tạo ra những ảnh hưởng bất lợi lên sự tăng trưởng của thực vật. Bổ sung chitosan nồng độ cao đã gây tác động xấu đến sự tăng trưởng của chồi cây Thymus lotocephalus , các chỉ tiêu tăng trưởng đều giảm mạnh so với đối chứng 22 .

Đối với các nghiệm thức bổ sung oligochitosan (II), các chỉ tiêu theo dõi có xu hướng tăng khi tăng nồng độ. Kết quả thu được cao nhất ở nghiệm thức bổ sung oligochitosan (II) 15 mg/L. Tuy nhiên, cây có thân mảnh, lá nhỏ trên các môi trường có oligochitosan (II) ( Figure 1 ). Khối lượng phân tử của chitosan là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hoạt tính sinh học của hợp chất này. Chitosan trọng lượng phân tử cao giúp cây hoa freesia ( Freesia Eckl. ex Klatt) tăng trưởng tốt hơn chitosan trọng lượng phân tử thấp 23 .

Table 1 Ảnh hưởng của oligochitosan và oligoalginate đến khả năng tái sinh chồi cây sâm bố chính

Figure 1 . Mẫu cấy trên các môi trường có bổ sung oligochitosan (I) hoặc (II) ở các nồng độ khác nhau sau 3 tuần nuôi cấy (thanh kích thước 1 cm)

Figure 2 . Mẫu cấy trên các môi trường có bổ sung oligoalginate (I) hoặc (II) ở các nồng độ khác nhau sau 3 tuần nuôi cấy (thanh kích thước 1 cm)

Trên các môi trường bổ sung oligoalginate, các chỉ tiêu thu được có xu hướng tăng dần khi tăng nồng độ từ 0,001 đến 0,05 mg/L, nhưng không tốt bằng kết quả thu được ở nghiệm thức đối chứng và các nghiệm thức bổ sung oligochitosan. Tuy nhiên, trên các môi trường bổ sung oligoalginate, cây có bộ rễ khoẻ, thân dày và lá to hơn so với mẫu đối chứng ( Figure 2 ). Oligoalginate được xem như là một chất kích kháng (elicitor), giúp thực vật tổng hợp auxin, phát triển rễ, kéo dài thân, tăng khả năng quang hợp cũng như tăng sự sinh tổng hợp một số hợp chất có hoạt tính sinh học 24 . Oligoalginate có nồng độ từ 10 – 80 mg/L đã làm tăng biểu hiện của một số gene sinh tổng hợp auxin ở cây lúa ( Oryza sativa L. ) và giảm sự oxy hóa indole-3-acetic acid (IAA). Bổ sung oligoalginate ở nồng độ 20 mg/l cho kết quả tốt nhất (tăng 30% số rễ, trọng lượng tươi và thể tích rễ so với đối chứng) 25 .

Như vậy, từ các số liệu và hình thái thu được, bổ sung oligochitosan (I) 10 mg/L là phù hợp với sự sinh trưởng chồi ngủ ở cây sâm bố chính. Cây từ nghiệm thức này sẽ được sử dụng để khảo sát sự thích nghi ngoài vườn ươm.

Khảo sát ảnh hưởng của tiền xử lý auxin lên khả năng ra rễ của sâm bố chính trong điều kiện vi thuỷ canh

Sau 3 tuần nuôi cấy, ở các nghiệm thức được tiền xử lý auxin NAA hay IBA, các chỉ tiêu sinh trưởng có xu hướng tăng từ nồng độ 1 đến 10 mg/L và giảm dần đến nồng độ 100 mg/L, ngoại trừ chỉ tiêu số lượng rễ tăng từ nồng độ 1 đến 100 mg/L. Trong đó, nghiệm thức IBA 10 mg/L có các chỉ tiêu tăng trưởng tốt nhất so với các nghiệm thức còn lại. Ngoài ra, nghiệm thức tiền xử lý NAA 10 mg/L cũng cho kết quả khá tốt ( Table 2 ). Về hình thái, ở các nghiệm thức được tiền xử lý bởi IBA 10 mg/L và NAA 10 mg/L, thân cây dày, cao, lá to, rễ dài hơn so với các nghiệm thức còn lại. Khi nồng độ auxin tăng từ 50 – 100 mg/L, thân cây có xu hướng thấp dần, mảnh hơn, lá nhỏ lại, rễ mọc nhiều hơn nhưng rễ rất nhỏ và ngắn ( Figure 3 , Figure 4 ). Điều này có thể do nồng độ auxin ngoại sinh quá cao đã ảnh hưởng tới sự tạo rễ. Auxin nồng độ cao kích thích sự tạo sơ khởi rễ nhưng để kéo dài phác thể rễ thì cần nồng độ auxin thấp 26 .

Auxin là một hormone thực vật quan trọng liên quan đến sự điều hòa quá trình tăng trưởng và phát triển của thực vật. Hiệu quả của từng loại auxin phụ thuộc vào loại cây trồng và nồng độ được sử dụng. IBA và NAA là hai loại auxin được sử dụng nhiều nhất trong việc kích thích sự thình thành rễ vì tính ổn định và hiệu quả. Theo Hoàng Thanh Tùng và cộng sự (2015), chồi cúc được tiền xử lý với IBA 500 ppm trong hệ thống vi thuỷ canh hộp nhựa tròn cho khả năng ra rễ tốt nhất 15 . Nồng độ auxin phù hợp để tiền xử lý ra rễ chồi cúc vàng trong hệ thống vi thuỷ canh cũng là IBA 500 ppm 16 . Trong khi đó, bổ sung trực tiếp NAA 1 ppm vào môi trường vi thuỷ canh cây chuối tiêu hồng giúp bộ rễ chuối phát triển tốt nhất 17 .

Table 2 Ảnh hưởng của xử lý tiền auxin lên khả năng ra rễ của sâm bố chính trong điều kiện vi thuỷ canh

Figure 3 . Các mẫu cấy vi thuỷ canh được tiền xử lý NAA ở các nồng độ khác nhau sau 3 tuần (thanh kích thước 1 cm)

Figure 4 . Các mẫu cấy vi thuỷ canh được tiền xử lý IBA ở các nồng độ khác nhau sau 3 tuần (thanh kích thước 1cm)

Từ các kết quả trên, tiền xử lý với NAA 10 mg/L hoặc IBA 10 mg/L là phù hợp với việc ra rễ của cây sâm bố chính trong hệ thống vi thuỷ canh. Cây từ 2 nghiệm thức này sẽ được sử dụng để khảo sát sự thích nghi ngoài vườn ươm.

Khảo sát sự thích nghi của cây con ngoài vườn ươm

Sau 3 tuần trồng ở vườn ươm, cây con ở nghiệm thức vi nhân giống (đối chứng MS) có tỉ lệ sống thấp nhất (30%). Số lượng rễ (11,67) và khối lượng khô (5,45 mg) thu được thấp hơn các nghiệm thức còn lại. Trước khi được trồng ở vườn ươm, cây có thân mảnh, rễ ít và ngắn. Đây có thể là nguyên nhân làm cây khó thích nghi hơn, dẫn đến tỉ lệ sống ngoài tự nhiên thấp. Ngoài ra, độ ẩm trong điều kiện in vitro cao và ổn định hơn ở điều kiện ngoài vườn ươm. Do đó, cây cấy mô thường bị héo và chết khi chuyển từ điều kiện in vitro ra ngoài vườn ươm 8 .

Kết quả ở Table 3 cho thấy, bổ sung oligochitosan hay nuôi cấy vi thuỷ canh đều giúp tăng tỉ lệ sống của cây ngoài vườn ươm. Nghiệm thức vi thuỷ canh - tiền xử lý NAA 10 mg/L có tỉ lệ sống cao nhất (100%), tiếp đến là nghiệm thức bổ sung oligochitosan (I) 10 mg/L (85,71%). Chiều dài rễ không có sự khác biệt về mặt thống kê giữa các nghiệm thức. Số lượng rễ ở các nghiệm thức vi thuỷ canh và bổ sung oligochitosan đều cao hơn so với đối chứng. Về mặt hình thái, các cây thu được từ hệ thống vi thuỷ canh có thân dày, nhiều lá, lá to, xuất hiện nhiều chồi mới, rễ dài và dày ( Figure 5 ). Khi nuôi cấy vi thuỷ canh, môi trường không bổ sung vitamin, sucrose và điều kiện thoáng khí đã tạo bước đệm giúp cây thích nghi với môi trường tự nhiên. Vì vậy, khi được đưa ra ngoài vườn ươm, cây có tỉ lệ sống cao và phát triển tốt. Theo Hoàng Thanh Tùng (2015), cây cúc ra rễ trong hệ thống vi thủy canh có khả năng sinh trưởng tốt ở giai đoạn vườn ươm. Tỉ lệ sống, số rễ, chiều dài rễ, kích thước lá, khối lượng tươi, khối lượng khô của cây có nguồn gốc nuôi cấy vi thủy canh đều cao hơn so với cây vi nhân giống 15 .

Table 3 Kết quả sau 3 tuần trồng cây ngoài vườn ươm

Figure 5 . Các mẫu cây sau 3 tuần trồng ở vườn ươm (thanh kích thước 1cm)

Ở nghiệm thức oligochitosan (I) 10 mg/L, thân cây và bộ rễ phát triển tốt hơn so với mẫu đối chứng. Ở giai đoạn in vitro , oligochitosan làm tăng những chỉ tiêu về sinh trưởng và sinh khối của mẫu cấy. Cây non có bộ rễ khoẻ và thân dày hơn so với mẫu đối chứng. Nhờ vậy, cây thích nghi tốt hơn khi được chuyển ra trồng ngoài tự nhiên. Việc ngâm chitosan trước khi trồng và phun chitosan đã được báo cáo là làm tăng đáng kể khả năng tăng trưởng và thích nghi của cây con Dendrobium ngoài vườn ươm (tỉ lệ sống đạt 100%) 10 . Theo Veraplakorn (2021), bổ sung chitosan vào môi trường nuôi cấy in vitro kết hợp với phun chitosan qua lá và bón chitosan vào đất ở giai đoạn vườn ươm giúp tăng tỉ lệ sống và khả năng tăng trưởng của cây con Lantana camara L. Xử lý với chitosan làm tăng khả năng đóng khí khổng và hàm lượng acid abscisic trong lá, dẫn đến làm giảm tốc độ thoát hơi nước, tăng tỷ lệ sống của cây con và tăng sinh khối 27 . Ngoài ra, chitosan còn kích thích các cơ chế khác liên quan đến sự phát triển ở thực vật 24 .

KẾT LUẬN

Việc bổ sung oligochitosan hay oligoalginate vào môi trường nuôi cấy in vitro là một hướng tiếp cận triển vọng trong việc thúc đẩy sự sinh trưởng của mẫu cấy in vitro . Oligochitosan với khối lượng phân tử và nồng độ phù hợp (oligochitosan 30143 Da 10 mg/L) giúp chồi ngủ sâm bố sinh trưởng tốt, chồi cao, thân dày, lá to, rễ dài đồng thời tăng tích luỹ sinh khối. Oligoalginate cũng mang lại hiệu quả cao, đặc biệt trong việc kích thích sự hình thành và tăng trưởng của rễ bất định.

Tiền xử lý auxin ở nồng độ phù hợp (NAA hoặc IBA 10 mg/L) và nuôi cấy trong hệ thống vi thuỷ canh giúp cải thiện hình thái của cây con sâm bố chính, thân cây dày, cao, lá to, bộ rễ khoẻ.

Việc nuôi cấy vi thuỷ canh hoặc bổ sung oligochitosan ở giai đoạn cuối quá trình vi nhân giống đã làm tăng khả năng thích nghi của cây ngoài vườn ươm.

LỜI CẢM ƠN

Chúng tôi xin cảm ơn Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG – HCM đã hỗ trợ cho nghiên cứu này .

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

ĐC: đối chứng

IAA: indole-3-acetic acid

IBA: indole-3-butyric acid

MS: Murashige and Skoog, 1962

NAA: naphthalene acetic acid

XUNG ĐỘT LỢI ÍCH

Các tác giả tuyên bố không có xung đột lợi ích.

ĐÓNG GÓP CỦA CÁC TÁC GIẢ

Võ Thanh Phúc tiến hành thí nghiệm trồng cây ngoài vườn ươm, phân tích dữ liệu, viết và chỉnh sửa bản thảo. Ngô An Mai Phương tiến hành thí nghiệm sử dụng oligochitosan, oligoalginate và vi thuỷ canh, đóng góp giải thích dữ liệu và viết bản thảo.

References

  1. Loi DT. Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam. Hồng Đức; 2013. . ;:. Google Scholar
  2. Minh NLT, Duyen NTP, Anh LTT, Quynh NT. Effects of sucrose concentration, vitamins, light intensity and mineral components on growth of Hibiscus sagittifolius Kurz cultured in vitro. Tạp chí Sinh học [Internet]. 2016 Aug 17;39(1):86-95. . ;:. Google Scholar
  3. Van PTH, Anh NC, Nguyet NT. The effects of harvest time and preservation method to Abelmoschus Sagittifolius (Kurz) Merr.) quality. Ho Chi Minh City Univ Educ J Sci [Internet]. 2022 Sep 30;19(9):1508-=1517. . ;:. Google Scholar
  4. Chau MH, Nhung NT. Nhân chồi và tạo rễ in vitro cây sâm bố chính (Albemoschus sagittifolius (Kurz) Merr.). Tạp chí Công nghệ sinh học và Giống cây trồng [Internet]. 2022;3:3-11. . ;:. Google Scholar
  5. Huong TT, Khang VPN, Chau LTM, Hieu VM, Tuan TT. Nghiên cứu nhân giống in vitro cây sâm bố chính (Hibiscus sagittifolius) thông qua nuôi cấy từ hạt và đốt thân. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ [Internet]. 2019;1:216-21. . ;:. Google Scholar
  6. Hiep PD, Minh NT, Huyen PX, Hung CD, Khiem DV, Hang NTT. Nghiên cứu ảnh hưởng của chất điều hòa sinh trưởng thực vật lên sự phát sinh hình thái của một số giống sâm bố chính (Hibiscus sagittifolius Kurz) trong điều kiện in vitro. Tạp chí sinh học [Internet]. 2014;36(1se):266-71. . ;:. Google Scholar
  7. Trang NTH, Huong VTT, Dung VN, Huyen TTT, Huong NQ. Nhân giống in vitro sâm bố chính. Tạp chí Khoa học Lạc Hồng [Internet]. 2015;4:42-26. . ;:. Google Scholar
  8. Huyen PX, Ngoan HT, Hoang NTP. Nghiên cứu nhân giống in vitro cây sâm bố chính (Hibicus sagittifolius Kurz) thông qua nuôi cấy đốt thân. Tạp chí khoa học Nông nghiệp Việt Nam [Internet]. 2017;15(5):664-72. . ;:. Google Scholar
  9. Chakraborty M, Hasanuzzaman M, Rahman M, Khan MA, Bhowmik P, Mahmud NU, Tanveer M, Islam T. Mechanism of plant growth promotion and disease suppression by chitosan biopolymer. Agric. 2020;10(12):1-30. . ;:. Google Scholar
  10. Pornpienpakdee P, Singhasurasak R, Chaiyasap P, Pichyangkura R, Bunjongrat R, Chadchawan S, Limpavanech P. Improving the micropropagation efficiency of hybrid Dendrobium orchids with chitosan. Sci Hortic (Amsterdam) [Internet]. 2010;124(4):490-9. . ;:. Google Scholar
  11. Acemi A. Chitosan versus plant growth regulators: a comparative analysis of their effects on in vitro development of Serapias vomeracea (Burm.f.) Briq. Plant Cell, Tissue Organ Cult [Internet]. 2020 May 15;141(2):327-38. . ;:. Google Scholar
  12. Moenne A, González A. Chitosan-, alginate- carrageenan-derived oligosaccharides stimulate defense against biotic and abiotic stresses, and growth in plants: A historical perspective. Carbohydr Res. 2021;503:1-7. . ;:. Google Scholar
  13. Luan LQ, Hien NQ, Nagasawa N, Kume T, Yoshii F, Nakanishi TM. Biological effect of radiation-degraded alginate on flower plants in tissue culture. Biotechnol Appl Biochem [Internet]. 2003;38(3):283. . ;:. Google Scholar
  14. Kanthaliya B, Joshi A, Arora J, Alqahtani MD, Abd_Allah EF. Effect of Biotic Elicitors on the Growth, Antioxidant Activity and Metabolites Accumulation in In Vitro Propagated Shoots of Pueraria tuberosa. Plants [Internet]. 2023;12(6):1-16. Available from: https://www.mdpi.com/2223-7747/12/6/1300#:~:text=The elicitors applied to shoot, activity compared to untreated control. . ;:. PubMed Google Scholar
  15. Tung HT, Phuong TTB, Nhut DT. Hệ thống vi thuỷ canh trong nhân giống cây cúc trắng (Chrysanthemum morifolium). Tạp chí Công nghệ Sinh học [Internet]. 2015;13(4):1127-37. . ;:. Google Scholar
  16. Huong BTT, Huong HTT, Xuan DT, Luong NT, Gioi DH. Nghiên cứu ảnh hưởng một số yếu tố đến chồi Cúc vàng (Chrysanthemum indicum) trong hệ thống vi thủy canh. Công nghệ sinh học Giống cây trồng [Internet]. 2021;2:21-7. . ;:. Google Scholar
  17. Huong BTH, Gioi DH. Effects of some elements on the growth, and the development of Banana shoots (M. acuminata) in microponic system. Biotechnol Seedl [Internet]. 2020;9:11-6. . ;:. Google Scholar
  18. Nhut DT, Tung HT, Yeung ECT. Plant Tissue Culture: New Techniques and Application in Horticultural Species of Tropical Region [Internet]. Nhut DT, Tung HT, YEUNG EC-T, editors. Singapore: Springer Singapore; 2022. 1-397 p. . ;:. Google Scholar
  19. Murashige T, Skoog F. A revised medium for rapid growth and bio assays with tobacco tissue cultures. Physiol Plant. 1962;15(3):473-97. . ;:. Google Scholar
  20. Acemi RK, Acemi A. Polymerization degree-dependent changes in the effects of in vitro chitosan treatments on photosynthetic pigment, protein, and dry matter contents of Ipomoea purpurea. Eurobiotech J. 2019;3(4):197-202. . ;:. Google Scholar
  21. Acemi A, Bayrak B, Çakır M, Demiryürek E, Gün E, El Gueddari NE & Özen F, Comparative analysis of the effects of chitosan and common plant growth regulators on in vitro propagation of Ipomoea purpurea (L.) Roth from nodal explants, In Vitro Cellular & Developmental Biology-Plant, 2018, 54(5): 537 - 544. . ;:. Google Scholar
  22. Coelho N, Filipe A, Medronho B, Magalhães S, Vitorino C, Alves L, Gonçalves S, Romano A. Rheological and microstructural features of plant culture media doped with biopolymers: Influence on the growth and physiological responses of in vitro-grown shoots of Thymus lotocephalus. Polysaccharides [Internet]. 2021;2(2):538-53. . ;:. Google Scholar
  23. Salachna P, Zawadzińska A. Effect of chitosan on plant growth, flowering and corms yield of potted freesia. J Ecol Eng. 2014;15(3):97-102. . ;:. Google Scholar
  24. González A, Castro J, Vera J, Moenne A. Seaweed oligosaccharides stimulate plant growth by enhancing carbon and nitrogen assimilation, basal metabolism, and cell division. J Plant Growth Regul [Internet]. 2013;32:443-8. . ;:. Google Scholar
  25. Zhang Y, Yin H, Zhao X, Wang W, Du Y, He A SK. The promoting effects of alginate oligosaccharides on root development in Oryza sativa L. mediated by auxin signaling. Carbohydr Polym [Internet]. 2014;113:446-54. . ;:. Google Scholar
  26. Luong ND, Tien LTT. Công nghệ tế bào. Nhà xuất bản Đại học quốc gia Tp. Hồ Chí Minh; 2006. 1-376 p. . ;:. Google Scholar
  27. Veraplakorn V, Kudan S. Chitosan elicitor stimulation of in vitro growth and ex vitro acclimatization of Lantana camara L. Agric Nat Resour [Internet]. 2021;55(3):431-9. . ;:. Google Scholar


Author's Affiliation
  • Phuc Thanh Vo

    Email I'd for correspondance: vothanhphuc@hcmut.edu.vn
    Google Scholar Pubmed

  • Mai Phuong An Ngo

    Google Scholar Pubmed

Article Details

Issue: Vol 7 No 2 (2024)
Page No.: 2220-2229
Published: Sep 30, 2024
Section: Research article
DOI: https://doi.org/10.32508/stdjet.v7i2.1296

 Copyright Info

Creative Commons License

Copyright: The Authors. This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License CC-BY 4.0., which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original author and source are credited.

 How to Cite
Vo, P., & Ngo, M. P. (2024). Effects of oligochitosan, oligoalginate, and microponic culture on the in vitro growth and ex vitro acclimatization of Hibiscus sagittifolius Kurz. VNUHCM Journal of Engineering and Technology, 7(2), 2220-2229. https://doi.org/https://doi.org/10.32508/stdjet.v7i2.1296

 Cited by



Article level Metrics by Paperbuzz/Impactstory
Article level Metrics by Altmetrics

 Article Statistics
HTML = 185 times
PDF   = 99 times
XML   = 0 times
Total   = 99 times