Nghiên cứu quy trình tạo rong giống loài bắp sú – Kappaphycus striatus (F. Schmitz) Doty ex P. C. Silva, 1996 bằng phương pháp nuôi cấy mô sẹo

21/08/2020
Nghiên cứu quy trình tạo rong giống loài bắp sú – Kappaphycus striatus bằng phương pháp nuôi cấy mô sẹo là nghiên cứu đầu tiên trên thế giới ứng dụng công nghệ sinh học để nhân giống trên đối tượng rong bắp sú.

Với mục tiêu tạo được rong giống loài rong bắp sú sạch bệnh, chất lượng cao phục vụ cho nghề nuôi trồng rong thương mại bằng phương pháp nuôi cấy mô sẹo. Viện Nghiên cứu và Ứng dụng Công nghệ Nha Trang thuộc Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu quy trình tạo rong giống loài  bắp sú – Kappaphycus striatus (F. Schmitz) Doty ex P. C. Silva, 1996 bằng phương pháp nuôi cấy mô sẹo” Mã số: VAST. ĐLT, 09/17 – 18 từ năm 2017 đến nay do ThS. Vũ Thị Mơ làm chủ nhiệm.

Trong quá trình thực hiện đề tài, nhóm tác giả đã khảo sát chọn được chất khử trùng, các điều kiện cảm ứng mô sẹo, phát sinh phôi và nuôi phôi thành cây con có kích thước 2 cm. Qua kết quả thu được từ các thí nghiệm, nhóm tác giả đã xây dựng được Quy trình nhân giống rong K. striatus bằng phương pháp nuôi cấy mô sẹo.

Với những nội dung nghiên cứu cụ thể như sau
1. Chọn lọc nguồn rong bố mẹ
2. Nghiên cứu quá trình nhân giống invitro qua cảm ứng phát sinh mô sẹo
3. Nghiên cứu quá trình hình thành và phát triển từ chồi lên cây con 2 cm
4. Thử nghiệm sản xuất cây con 2cm quy mô phòng thí nghiệm

Qua kết quả thí nghiệm nhóm tác giả đã thu được những kết quả sau:

  • Dòng sacol màu nâu được nuôi trồng ở vịnh Vân Phong có đặc điểm sinh học vượt trội được lựa chọn để tiến hành nghiên cứu quy trình nhân giống.
  • Xây dựng thành công quy trình nhân giống rong bắp sú trong phòng thí nghiệm. Sử dụng môi trường MPI để thuần hóa rong giống trong thời gian 1 tháng trước khi nhân giống. Khử trùng mẫu bằng kháng sinh phổ rộng 1 – 2% trong thời gian 1 ngày, cảm ứng mô sẹo ở môi trường PES có bổ sung 1 – 2% agar, nuôi dưới cường độ ánh sáng 5 µmol.m-2.s-1, biệt hóa phôi ở môi trường PES bán lỏng (0,4% agar) và bổ sung 1 NAA mg/l + 2 BAP mg/l. Nuôi phôi thành cây con trong môi trường PES có sục khí, dưới cường độ ánh sáng 35 – 55 µmol.m-2.s-1.
  • Tất cả các giai đoạn được nuôi trong phòng thí nghiệm có chu kì sáng tối 12 giờ: 12 giờ, nhiệt độ 24 ± 2oC, độ mặn 30 – 35 ‰.
  • Sản xuất thử nghiệm thành công 112 cây con 2 cm với hiệu suất khử trùng mẫu (69,89%), tỉ lệ phát sinh mô sẹo 54%, tỉ lệ tái sinh chồi (phôi soma): 13,3% và số lượng sản phẩm 112 cây con khỏe mạnh có kích thước > 2 cm. Cây có màu nâu, trơn bóng, số nhánh khoảng 4 – 6 nhánh/ cây, có cây hơn 10 nhánh/ cây, đầu mỗi nhánh có màu nâu nhạt, phân chia nhánh thứ cấp nhanh. Cây con phát triển tốt, không có sinh vật kí sinh, không bị đứt gãy.

Quá trình phát triển mô sẹo rong K. Striatus

Ghi chú: mô cấy ban đầu (A), những tế bào mô sẹo mọc ở phần ruột (B), phần vỏ (C), cả phần ruột và vỏ (D) sau 5 ngày nuôi cấy, mô sẹo sau 2 tuần nuôi cấy (E, F, G), mô sẹo sau 4 tuần nuôi cấy (H), mô sẹo sau 2 tháng nuôi cấy (K, L, M), mô cấy mang cả chồi và mô sẹo sau 2 tháng nuôi cấy (M), mô cấy có một đầu mang mô sẹo màu nâu, một đầu mang mô sẹo dạng sợi có một phần mô sẹo cứng (N), mô cấy có một đầu mang mô sẹo dạng sợi màu trắng, một đầu mô sẹo cứng (O). Kích cỡ thước 1mm.

Sự phát sinh hình thái cây rong thông qua nghiên cứu mô sẹo

Ghi chú: A,cụm mô sẹo chứa tế bào có khả năng sinh phôi  (embryogenic) (VK X 10), B,  mô sẹo có chứa sắc tố;  C, sợi mô sẹo mang tế bào mô sẹo chứa sắc tố; D, tế bào nhân đôi, E, sợi mô sẹo mang cụm tế bào đang nhân ba, F,G,H, cụm đa bào; I, phôi soma hình lưỡi liềm; K, phôi soma hình cầu hình thành cực chồi, K, phôi soma hình đế dày, L, cụm phôi chụp bằng máy ảnh. Hình B–L chụp VK 20.

Sự phát triển cây con từ giai đoạn phôi đến cây con 2 cm

Ghi chú: A,quần thể phôi soma đơn, B,cây con, C,cây con ở những môi trường dinh dưỡng khác nhau sau 2 tháng nuôi (C(1-7) tương ứng với môi trường PES, ½ PES, PES ½, MPI, ½ MPI, MPI ½, đối chứng), D,E, cây con nuôi ở môi trường PES sau 2 tháng nuôidưới điều kiện sục khí, F,cây con nuôi ở môi trường MPI sau 2 tháng nuôi dưới điều kiện sục khí, G,cây con nuôi ở môi trường MPI ½ sau 2 tháng nuôi dưới điều kiện sục khí.

Các kết quả nghiên cứu của đề tài đã được công bố trên 2 bài báo: 01 bài tạp chí quốc tế danh mục SCIE: Vu Thi Mo, Le Kim Cuong, Hoang Thanh Tung, Tran Van Huynh, Le Trong Nghia, Chau Minh Khanh, Nguyen Ngoc Lam, Duong Tan Nhut, “Somatic embryogenesis and plantlets regeneration from seaweed Kappaphycus striatus” Acta Physiologiae Plantarum, 42:1-11, 2020. ; 01 bài tạp chí của Viện Hàn lâm KHCN VN: Vũ Thị Mơ, Trần Văn Huynh, Lê Trọng Nghĩa, Hoàng Thanh Tùng, Nguyễn Ngọc Lâm, Dương Tấn Nhựt, "Cảm ứng hình thành mô sẹo từ nhánh rong bắp sú (Kappaphycus striatus) dưới các điều kiện nuôi cấy khác nhau” Tạp chí Công nghệ Sinh học,16(2): 301-309, 2018. . Về kết quả đào tạo, đề tài đã hỗ trợ đào tạo 01 tiến sĩ ngành Thủy sinh vật học, 05 cử nhân ngành Công nghệ sinh học và nuôi trồng thủy sản.

Ngày 19/06/2020, Hội đồng nghiệm thu cấp Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã họp nghiệm thu nhiệm vụ và đánh giá nhiệm vụ xếp loại Xuất sắc.

Kết quả của đề tài sẽ mở ra hướng nghiên cứu mới về nuôi cấy mô các loài rong biển kinh tế ở Việt Nam. Sản phẩm đề tài sẽ cung cấp giống rong sạch bệnh, chất lượng cao cho người dân, nhằm thúc đẩy nghề nuôi trồng rong carrageenophyte phát triển. Ngoài ra, đề tài không chỉ nâng cao kiến thức chuyên môn ngành trong lĩnh vực Nuôi Trồng thủy sản và Công nghệ Sinh học cho các thành viên tham gia. Tuy nhiên, cần tiếp tục hoàn thiện quy trình nhân giống ở quy mô lớn hơn và nghiên cứu đưa rong giống ra ngoài tự nhiên, đánh giá tính ổn định di truyền của các thế hệ tiếp theo.

Nguồn tin: ThS. Vũ Thị Mơ - Viện Nghiên cứu và Ứng dụng Công nghệ Nha Trang
Xử lý tin: Phương Hà


Tags:
Tin liên quan