Luận án Nghiên cứu sự phát sinh phôi soma từ nuôi cấy lớp mỏng tế bào lá cây cọc rào (Jatropha curcas L.) và ứng dụng trong vi nhân giống

Tên luận án:

NGHIÊN CỨU SỰ PHÁT SINH PHÔI SOMA TỪ NUÔI CẤY LỚP MỎNG TẾ BÀO LÁ CÂY CỌC RÀO (Jatropha curcas L.) VÀ ỨNG DỤNG TRONG VI NHÂN GIỐNG

Ngành:

Di truyền và chọn giống cây trồng

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án tập trung vào nghiên cứu sự phát sinh phôi soma từ nuôi cấy lớp mỏng tế bào lá cây cọc rào (Jatropha curcas L.) và ứng dụng trong vi nhân giống, nhằm giải quyết những hạn chế của các phương pháp nhân giống truyền thống. Cây cọc rào, một nguồn nguyên liệu tiềm năng cho diesel sinh học, gặp phải vấn đề phân ly di truyền khi nhân giống bằng hạt và hệ rễ kém phát triển ở cây giâm cành.

Mục tiêu chính của đề tài là nghiên cứu sự phát sinh phôi soma, xây dựng quy trình vi nhân giống hiệu quả từ phôi soma, và đánh giá mức độ ổn định di truyền của cây cọc rào được nhân giống theo phương pháp này. Luận án mang tính mới khi lần đầu tiên xây dựng quy trình này tại Việt Nam, đồng thời cải tiến bằng cách thay thế các chất điều hòa sinh trưởng thực vật ngoại sinh bằng acid amine và polyamine trong một số giai đoạn.

Về mặt khoa học, nghiên cứu này là một hướng đi mới trong nuôi cấy in vitro cho cây cọc rào, đóng góp vào sự phát triển hình thái, chọn giống và vi nhân giống cây thân gỗ. Về mặt thực tiễn, quy trình này cho phép sản xuất cây giống cọc rào chất lượng cao, ổn định di truyền, có năng suất và hàm lượng dầu cao, đáp ứng nhu cầu thị trường.

Kết quả nghiên cứu đã chứng minh sự phát sinh phôi soma từ lớp mỏng tế bào lá cây cọc rào. Đánh giá ổn định di truyền cho thấy 27,7% cây có biến dị kiểu hình (sẽ được loại bỏ), tất cả cây con từ phôi soma đều có mức độ bội thể 2n, và chỉ có biến dị di truyền nhỏ từ lần cấy truyền thứ 6 trở lên, với độ tương đồng di truyền cao (95,83% - 100%) so với cây bố mẹ. Quy trình vi nhân giống hiệu quả đã được xây dựng, cho phép tạo ra hơn 5 triệu cây giống phôi soma từ một mẫu lá non trong khoảng 49 tuần. Cây giống đảm bảo ổn định di truyền, sạch bệnh, có rễ cọc giống cây từ hạt, đáp ứng nhu cầu nhân giống quy mô lớn.

Mục lục chi tiết:

• MỞ ĐẦU

  • 1. Tính cấp thiết của đề tài

  • 2. Mục tiêu nghiên cứu

  • 3. Tính mới của đề tài

  • 4. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài

  • 5. Phạm vi nghiên cứu

  • 6. Cấu trúc của luận án

• Chương 1

  TỔNG QUAN TÀI LIỆU

• Chương 2

  NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP

  • 2.1. Nội dung nghiên cứu

    • 2.1.1. Nội dung 1: Nghiên cứu sự phát sinh cơ quan phôi soma

      • Nội dung 1.1. Khảo sát tạo nguồn mô sẹo có khả năng sinh phôi từ nuôi cấy lớp mỏng tế bào lá
      • Nội dung 1.2. Khảo sát khả năng tăng sinh, sự biệt hóa và trưởng thành của nguồn mô sẹo có khả năng sinh phôi: ảnh hưởng của một số nồng độ acid amine và spermidine
      • Nội dung 1.3. Khảo sát khả năng tái sinh, phát triển thành cây con hoàn chỉnh của phôi soma

    • 2.1.2. Nội dung 2: Đánh giá mức độ ổn định di truyền của cây giống từ phôi soma

      • Nội dung 2.1. Khảo sát mức độ biến dị kiểu hình ở cây phát triển từ phôi soma
      • Nội dung 2.2. Khảo sát mức độ bội thể của cây giống từ phôi soma
      • Nội dung 2.3. Khảo sát mức độ biến dị di truyền của cây giống từ phôi soma

    • 2.1.3. Nội dụng 3: Xây dựng quy trình vi nhân giống cây cọc rào từ nuôi cấy phôi soma

  • 2.2. Phương pháp nghiên cứu

    • 2.2.1. Phương pháp giải phẫu quan sát hình thái của phôi soma, mô sẹo có khả năng sinh phôi và mô sẹo không có khả năng sinh phôi
    • 2.2.2. Kỹ thuật nuôi cấy lớp mỏng tế bào thực vật
    • 2.2.3. Phân tích và xử lý số liệu
    • 2.2.4. Điều kiện nuôi cấy

• Chương 3

  KẾT QUẢ – THẢO LUẬN

  • 3.1. Kết quả

    • 3.1.1. Ảnh hưởng của các auxin ngoại sinh lên sự phát sinh hình thái của lớp mỏng tế bào lá
      • Ảnh hưởng của auxin NAA, IBA lên sự phát sinh hình thái của lớp mỏng tế bào lá cây cọc rào
      • Ảnh hưởng của 2,4-D lên sự phát sinh hình thái của lớp mỏng tế bào lá cây cọc rào
    • 3.1.2. Ảnh hưởng của sự kết hợp 2,4-D và kinetin lên khả năng phát sinh phôi soma
    • 3.1.3. Ảnh hưởng của nồng độ proline lên sự hình thành phôi soma
    • 3.1.4. Ảnh hưởng của nồng độ glutamine lên sự hình thành phôi soma
    • 3.1.5. Ảnh hưởng của nồng độ adenine sulphate lên sự hình thành phôi soma
    • 3.1.6. Ảnh hưởng của nồng độ spermidine lên sự hình thành phôi soma
    • 3.1.7. Ảnh hưởng của môi trường khoáng lên sự hình thành rễ của cây con tái sinh từ phôi soma
    • 3.1.8. Ảnh hưởng của IBA, NAA lên sự phát triển rễ của cây con tái sinh từ phôi soma
    • 3.1.9. Khảo sát khả năng ươm cây từ phôi soma ở vườn ươm, thử nghiệm một số loại giá thể
    • 3.1.10. Khảo sát các biến dị kiểu hình ở cây phát triển từ phôi soma
    • 3.1.11. Sử dụng phương pháp dòng chảy tế bào đánh giá mức độ bội thể của cây cọc rào nhân giống in vitro
    • 3.1.12. Sử dụng kỹ thuật RAPD để so sánh về mặt di truyền của cây giống từ phôi soma với cây đầu dòng
    • 3.1.13. Quy trình nhân giống in vitro cây cọc rào từ nuôi cấy phôi soma

  • 3.2. Thảo luận

    • 3.2.1. Thảo luận nội dung 1
    • 3.2.2. Thảo luận chung nội dung 2

• Chương 4

  KẾT LUẬN – ĐỀ NGHỊ

  • 4.1. Kết luận

  • 4.2. Đề nghị

• Các công trình công bố liên quan đến luận án

• Tài liệu tham khảo