Nano bạc - gia tăng hiệu quả vi nhân giống cây Dâu tây

Cây Dâu tây (Fragaria × ananassa) thuộc họ Rosaceae là một trong những cây ăn trái quan trọng của thế giới. Quả Dâu tây chứa nhiều khoáng chất cần thiết cho nhu cầu dinh dưỡng của con người như vitamin C, vitamin B1, kali, canxi, sắt… Ngoài ra, quả Dâu tây còn chứa các hợp chất phenolic như anthocyanin, glucose cinamoyl, ellagitannin, acid ellagic. Ở Việt Nam, cây Dâu tây được trồng nhiều tại Đà Lạt, với diện tích trồng đạt khoảng 190 ha trong năm 2018, sản lượng đạt trên 2.200 tấn.

Ứng dụng phương pháp Vi nhân giống hay còn gọi là nhân giống in vitro đối với cây Dâu tây nhằm sản xuất cây giống sạch bệnh, đồng nhất với số lượng lớn. Các nghiên cứu trước đây thường tập trung nghiên cứu về chất điều hòa sinh trưởng lên quá trình tạo nguồn mẫu in vitro, hình thành mô sẹo, sinh trưởng, phát triển của chồi, tạo cây hoàn chỉnh in vitro, chưa tính đến việc sử dụng các vật liệu, vi chất trong quy trình.

Từ đó, các nhà khoa học Viện Nghiên cứu khoa học Tây Nguyên đã nghiên cứu ảnh hưởng của các hạt nano bạc đối với việc khử trùng mẫu cấy, sự sinh trưởng của mẫu cấy in vitro (nhân chồi và ra rễ), cũng như sự tích lũy khí ethylene trong quá trình vi nhân giống cây Dâu tây.

Kết quả nghiên cứu cho thấy mẫu lá được khử trùng bằng dung dịch nano bạc (200 mg/L trong 20 phút) cho hiệu quả khử trùng mẫu cấy và tái sinh chồi cao hơn so với sử dụng 1 g/L HgCl2. Nano bạc kích thích sự phát triển của chồi và cây con, đồng thời rút ngắn thời gian hình thành rễ (4 ngày) so với đối chứng (không có nano bạc). Nano bạc làm giảm sự tích lũy khí ethylene trong các bình nuôi cấy của chồi (0,66 ppm) và cây (0,06 ppm) so với đối chứng (1,77 ppm; 0,15 ppm; tương ứng). Kết hợp nano bạc với thời gian nuôi cấy (5; 10 hoặc 15 ngày) làm tăng thích nghi trong điều kiện vườn ươm. Các cây non được nuôi cấy trên môi trường MS (viết tắt của Murashige and Skoog medium là môi trường cơ bản, được sử dụng phổ biến trong nuôi cấy mô thực vật) được bổ sung 0,5 mg/L nano bạc trong 10 ngày, 15 ngày và 60 ngày cho tỷ lệ sống cao hơn (93,33%), sự hình thành cây ngó (runner) cao hơn trên mỗi cây (8,00 runner) so với những cây con trong điều kiện đối chứng.

Nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC) 145: 393-403 (2021).

Ảnh hưởng của nồng độ nano bạc và thời gian nuôi cấy khác nhau lên sinh trưởng của cây ngó Dâu tây sau 60 ngày trồng tại vườn ươm (Thước đo: 5 cm) A: Ra rễ 5 ngày (đối chứng); B: Ra rễ 10 ngày (đối chứng); C: Ra rễ 15 ngày (đối chứng); D: ra rễ 5 ngày (0,5 mg/L nano bạc); E: Ra rễ 10 ngày (0,5 mg/L nano bạc); F: Ra rễ ngày 15 (0,5 mg/L nano bạc)

Nano bạc - chất khử trùng trong vi nhân giống cây Cúc

Nhiễm vi sinh vật (nấm, vi khuẩn, v.v.) là một trong những vấn đề khó khăn trong vi nhân giống, làm giảm chất lượng cây trồng và mất nguồn giống. Do đó, khử trùng môi trường nuôi cấy là nhân tố quan trọng trong thành công của quá trình vi nhân giống. Nghiên cứu sử dụng nano bạc để khử trùng cho mẫu cấy và môi trường nuôi cấy thay thế bước hấp tiệt trùng trong quy trình vi nhân giống cây Hoa Cúc cho kết quả khả quan.

Kết quả nghiên cứu cho thấy mẫu lá ex vitro 4 tuần tuổi khử trùng với 250 ppm nano bạc trong 15 đến 20 phút cho hiệu quả khử trùng bề mặt mẫu cấy tối ưu. Ngoài ra, trong môi trường nuôi cấy MS có chứa 4 ppm nano bạc khử trùng môi trường là 100% (không bị nhiễm vi sinh vật) sau 4 tuần nuôi cấy, cây giống thu được cho kết quả tương tự như môi trường đối chứng (hấp tiệt trùng) với 8 g/L agar và không bổ sung nano bạc. Cây Hoa Cúc trong hệ thống hộp nhựa (quy mô lớn) có hoạt tính của enzym chống oxy hóa ascorbate peroxidase và superoxide dismutase cao hơn, thích nghi tốt hơn và thời gian ra nụ, nở hoa sớm hơn 1 tuần so với cây con trong môi trường đối chứng (hấp tiệt trùng). Việc sử dụng thành công nano bạc như một chất khử trùng và như một thành phần của môi trường nuôi cấy làm giảm chi phí vi nhân giống và cải thiện chất lượng cây trồng.

Nghiên cứu này được công bố trên tạp chí In Vitro Cellular & Developmental Biology – Plant năm 2021.

Sản xuất cây cúc với số lượng lớn trong các hệ thống nuôi cấy hộp nhựa plastic