CHIẾU SÁNG ĐẾN SỰ SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN TRÊN CÂY HOA CHUÔNG (Sinningia speciosa)
TRONG NUÔI CẤY MÔ
Lê Phan Đình Quí1, Nguyễn Phạm Tuấn2, Nguyễn Phạm Kim Chi3, Nguyễn Ngọc Giàu4, Nguyễn Hoài Vững5, Nguyễn Công Kha6
EFFECTS OF LED TYPES AND TIME OF LIGHTING ON THE PLANT GROWTH AND DEVELOPMENT OF SINNINGIA SPECIOSA IN VITRO
Le Phan Dinh Qui1, Nguyen Pham Tuan2, Nguyen Pham Kim Chi3, Nguyen Ngoc Giau4, Nguyen Hoai Vung5, Nguyen Cong Kha6
Tóm tắt – “Nghiên cứu ảnh hưởng của các loại đèn LED và thời gian chiếu sáng đến sự sinh trưởng và phát triển trên cây hoa chuông (Sinningia speciosa) trong nuôi cấy mô” được thực hiện nhằm mục đích tìm ra loại đèn LED và thời gian chiếu sáng thích hợp cho sự sinh trưởng và phát triển của cây hoa chuông trong nuôi cấy mô. Kết quả cho thấy, giai đoạn nhân nhanh hoa chuông đỏ viền trắng sử dụng loại đèn LED chụp nông nghiệp và thời gian chiếu sáng 16 giờ/ngày sau 4 tuần nuôi cấy thích hợp cho sự nhân chồi của cây hoa chuông với hệ số nhân đạt được là 6,11 chồi/cây, diện tích lá là 1,022 cm2, chiều cao chồi là 1,27 cm, hàm lượng Chl-a là 0,0335 (µg/L), hàm lượng Chl-b là 0,0034 (µg/L). Giai đoạn tạo cây hoàn chỉnh hoa chuông được chiếu sáng bằng loại đèn LED chụp nông nghiệp và thời gian chiếu sáng 16 giờ/ngày sau 4 tuần số rễ tạo thành là 28,41 rễ/cây, chiều dài trung bình rễ đạt là 3,12 cm, chiều cao cây hoàn chỉnh là 2,96 cm.
Cây hoa chuông đỏ viền trắng được chiếu sáng bằng loại đèn LED chụp nông nghiệp và thời gian chiếu sáng 16 giờ/ngày sau 4 tuần khi đưa ra vườn ươm cho tỉ lệ sống cao đạt 100%, cây phát triển tốt, đạt chiều cao thích hợp 6,86 cm.
1,2,3,4,5,6
Trung tâm Công nghệ Sinh học tỉnh An Giang
Từ khóa: đèn LED, hoa chuông, nuôi cấy mô, thời gian chiếu sáng.
Abstract – The aim of study “Effects of LED types and time of lighting on the plant growth and development of Sinningia speciosa in vitro”
was determined kind of LED and time of lighting suitable on the plant growth and development of S. speciosa in vitro condition. The result showed that the LED grow light and time of lighting which 16 hours/day were efficient for multiplication, the shoot number explants was 6,11, the leaf area was 1,022 cm square, the heigh of shoot was 1,27 cm, the chlorophyll a and b concentrations were 0,0335 and 0,0034µ.L-1, respectively, after cultured 4 weeks. The LED grow light and time of lighting which 16 hours/day were found to be effective for rooting, the root number explants was 28,41, the length of roots was 3,12 cm, the heigh of plant was 2,96 cm, after cultured 4 weeks.
In vitro plants were tranferred into mixture of coconut fiber and rice husk to harden, the survival percentage reached 100% that S. speciosa were cultured by LED grow light and time of lighting which 16 hours/day.
Keywords: in vitro, LED, Siningia speciosa, time of lighting.
I. GIỚI THIỆU
Hoa chuông (Sinnigia speciosa) là loại hoa đẹp, màu sắc đa dạng, phong phú, hương thơm thanh dịu, độ bền tự nhiên dài, có thể sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau như trang trí văn phòng, trong nhà, ban công... Cây hoa chuông được nhân giống bằng kĩ thuật nuôi cấy mô in vitro và là phương pháp nhân giống rất hiệu quả với hệ số nhân cao, cây con hoàn toàn sạch bệnh, đồng đều về kiểu hình, có thể sản xuất quy mô lớn (Lã Thị Thu Hằng, 2015). Việc nuôi cấy mô sử dụng ánh sáng đèn huỳnh quang có những bước sóng ngắn không có lợi cho sự sinh trưởng và phát triển của thực vật (Dương Tấn Nhựt và Nguyễn Bá Nam, 2009).
Đối với thực vật, phổ hấp thụ diệp lục của cây chủ yếu ở ánh sáng màu đỏ có dãy bước sóng từ 630-750 nm và ánh sáng màu xanh có dãy bước sóng từ 430-500 nm. Quang phổ của ánh sáng đèn LED đơn sắc màu đỏ và màu xanh gần trùng với quang phổ hấp thụ của diệp lục tố ở các cây trồng nên các loại cây trồng có thể hấp thụ tối đa để chuyển hóa năng lượng ánh sáng đèn LED thành năng lượng tế bào, trong khi hiệu suất sử dụng của cây đối với năng lượng ánh sáng mặt trời và các nguồn ánh sáng trắng của đèn huỳnh quang chỉ vào khoảng 35% (Azmi et al., 2014). Nhiều nghiên cứu cho thấy việc sử dụng ánh sáng đèn LED cho thực vật giúp cây tăng trưởng tốt, kéo dài thân, kích thước lá to (Nhut and Nam, 2010), tốc độ quang hợp cao (Matsuda et al., 2004). Ngoài ra, đèn LED có nhiều ưu điểm vượt trội so với đèn huỳnh quang như kích thước và thể tích nhỏ, tuổi thọ cao, tiết kiệm điện năng (khoảng 30-40% điện tiêu thụ so với đèn huỳnh quang) và vùng quang phổ được kiểm soát. Với những ưu điểm trên, đèn LED có thể được sử dụng thay thế dần cho đèn huỳnh quang như nguồn chiếu sáng trong vi nhân giống.
II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
A. Vật liệu nghiên cứu
Hoa chuông đỏ viền trắng (Sinningia speciosa) được lưu giữ tại Trung tâm Công nghệ Sinh học tỉnh An Giang.
B. Phương pháp nghiên cứu
1) Ảnh hưởng các loại đèn LED và thời gian chiếu sáng đến khả năng nhân chồi: Các chồi hoa chuông nuôi cấy mô hai tháng tuổi có kích thước từ 1 cm được cấy vào môi trường MS có bổ sung đường sucrose 30g/L, agar 8g/L, BA 0,2 mg/L, NAA 0,1 mg/L. Các loại đèn được bố trí cách mặt kệ là 30 cm, trong đó đèn LED nông nghiệp dây cuộn (70W) được bố trí hai dây, một đèn LED nông nghiệp chụp (80W) và ba đèn LED trắng (36W) cho mỗi nghiệm thức, mật độ 9 bình/0,5m2. Thời gian chiếu sáng 12 giờ; 14 giờ và 16 giờ. Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với ba lần lặp lại. Chỉ tiêu như chiều cao chồi (cm), chất lượng chồi (đánh giá cảm quan), hệ số nhân, diện tích lá (cm2) (sử dụng phần mềm ImageJ), hàm lượng chlorophyll (Hiscox and Israelstam, 1979) được đánh giá sau bốn tuần nuôi cấy.
2) Ảnh hưởng các loại đèn LED và thời gian chiếu sáng của đèn LED đến khả năng tạo cây hoàn chỉnh: Các chồi hoa chuông nuôi cấy mô từ nguồn mẫu giống hai tháng tuổi có kích thước từ 3 cm có đủ bốn lá được cấy vào môi trường MS có bổ sung đường sucrose 30g/L, agar 8g/L, 1 g/L than hoạt tính, NAA 0,5 mg/L. Các loại đèn được bố trí cách mặt kệ là 30 cm, trong đó đèn LED nông nghiệp dây cuộn (70W) được bố trí hai dây, một đèn LED nông nghiệp chụp (80W) và ba đèn LED trắng (36W). Thời gian chiếu sáng 12 giờ; 14 giờ và 16 giờ. Chỉ tiêu theo dõi như chiều cao cây (cm), chất lượng cây, số rễ, chiều dài rễ (cm) được ghi nhận sau bốn tuần nuôi cấy. Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với ba lần lặp lại.
3) Đánh giá khả năng sinh trưởng và phát triển của cây hoa chuông nuôi cấy mô khi đưa ra vườn ươm: Các cây hoa chuông nuôi cấy mô sau khi qua giai đoạn tạo cây hoàn chỉnh được ra ngoài vườn ươm có lưới che sáng 70%. Giá thể bao gồm xơ dừa : tro trấu tỉ lệ 2:1. Tỉ lệ sống sót (%), chiều cao cây được tính từ gốc đến ngọn (cm) được quan sát và ghi nhận kết quả sau bốn tuần thuần dưỡng.
Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với ba lần lặp lại, mỗi lần lặp lại 10 cây.
C. Phương pháp thống kê
Các số liệu được xử lí bằng phần mềm Excel 2013 và Statgraphics Centurion XVI. Kiểm tra sự khác biệt giữa các giá trị trung bình theo phép thử Duncan và LSD.
III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN A. Ảnh hưởng các loại đèn LED và thời gian chiếu sáng đến khả năng nhân chồi
Chlorophyll (chất diệp lục) là sắc tố cực kì quan trọng đối với cây xanh. Thực vật sử dụng chất diệp lục và ánh sáng mặt trời để tạo ra năng lượng nuôi sống cho cây (Liu et al., 2007). Trong đó, có hai sắc tố phổ biến là chlorophyll a được tìm thấy trong hầu hết các sinh vật có khả năng quang hợp như thực vật, tảo, vi khuẩn lam... (Nakamura et al., 2003) và chlorophyll b có trong hầu hết thực vật bậc cao và tảo xanh (Strain et al., 1963).
Theo Bảng 1, hàm lượng Chlorophyll ở các nghiệm thức sử dụng đèn LED trắng + 12 giờ chiếu sáng, đèn LED trắng + 14 giờ chiếu sáng, đèn LED chụp + 16 giờ chiếu sáng, đèn LED trắng + 16 giờ chiếu sáng lần lượt có Chl-a là 0,0335; 0,0350; 0,0335 và 0,0345 (µg/L) cao hơn các nghiệm thức còn lại và khác biệt có ý nghĩa thống kê với độ tin cậy 95%. Điều này cũng cho thấy, ở các nghiệm thức được bố trí bằng đèn LED trắng và LED chụp, cây hoa chuông có khả năng quang hợp tốt hơn các nghiệm thức được bố trí bằng đèn LED dây.
Đối với hàm lượng Chlorophyll b, các nghiệm thức 2, 8 và 9 lần lượt có hàm lượng là 0,0028;
0,0034 và 0,0028 (µg/L) cao hơn các nghiệm thức còn lại và khác biệt có ý nghĩa thống kê với độ tin cậy 95%. Đối với hai nồng độ Chl-a và Chl-b ở nghiệm thức 8, cây hoa chuông được chiếu sáng bằng đèn LED chụp và thời gian chiếu sáng là 16 giờ/ngày cho thấy khả năng quang hợp tốt hơn các nghiệm thức còn lại, nồng độ Chl-a và Chl-b lần lượt là 0,0035 và 0,0034 (µg/L). Trong điều kiện chiếu sáng bằng đèn LED chụp, cây hoa chuông có phạm vi hấp thụ ánh sáng rộng, giúp cho năng suất quang hợp tăng.
Các nghiệm thức 1, 4 và 7 được chiếu sáng bằng đèn LED dây với thời gian chiếu sáng khác nhau (12 giờ/ngày, 14 giờ/ngày, 16 giờ/ngày) có hệ số
nhân, diện tích lá của cây thấp hơn so với các nghiệm thức được chiếu sáng bằng LED chụp và LED trắng trong cùng một thời gian chiếu sáng lần lượt là 2,48; 3,07; 3,41 chồi/cây và 0,172; 0,246;
0,263 cm2(Bảng 2).
Tương tự, các nghiệm thức 3, 6 và 9 được chiếu sáng bằng đèn LED trắng với thời gian chiếu sáng khác nhau (12 giờ/ngày, 14 giờ/ngày, 16 giờ/ngày) có hệ số nhân của cây cao hơn cây được chiếu sáng bằng đèn LED nhưng thấp hơn cây được chiếu sáng bằng đèn LED chụp trong cùng một thời gian chiếu sáng (ngoại trừ nghiệm thức 3 cao hơn nghiệm thức 2) lần lượt là 3,11; 3,81; 3,74 chồi/cây và 0,438; 0,641 và 0,727 cm2.
Chúng ta dễ dàng thấy rằng các cây hoa chuông được chiếu sáng bằng đèn LED chụp ở các thời gian 14 giờ/ngày và 16 giờ/ngày (nghiệm thức 5 và nghiệm thức 8) có hệ số nhân cao và diện tích lá lớn hơn các nghiệm thức sử dụng đèn LED dây và đèn LED trắng trong cùng một thời gian. Hệ số nhân và diện tích lá lớn của cây hoa chuông ở nghiệm thức 8 cao nhất so với bảy nghiệm thức còn lại (6,11 chồi/cây và 1,022 cm2).
Bề mặt lá chính là cơ quan quang hợp để tạo ra các chất hữu cơ tích lũy vào các cơ quan khác trong cây giúp tạo nên năng suất cây trồng. Vì vậy, tăng diện tích lá là biện pháp tăng năng suất và chất lượng cây trồng (Hoàng Minh Tấn, 2006).
Khi cây hoa chuông được chiếu sáng bằng đèn LED chụp với các ánh sáng đơn sắc xanh (bước sóng từ 450 nm đến 500 nm), đỏ (bước sóng từ 630 nm đến 750 nm) và các sắc số chlorophyll a có khả năng hấp thu ánh sáng đỏ cam (660 nm) và chlorophyll b có khả năng hấp thu ánh sáng xanh (453 nm) (Strain et al., 1963). Vì thế, chiếu sáng bằng đèn LED chụp giúp phổ hấp thu bước sóng cây rộng hơn và thời gian chiếu sáng 16 giờ/ngày làm tăng khả năng quang hợp, tăng diện tích lá giúp sự phát triển của cây tốt hơn.
Các nghiệm thức được chiếu sáng bằng đèn LED dây 1, 4 và 7 với thời gian chiếu sáng khác nhau (12 giờ/ngày, 14 giờ/ngày, 16 giờ/ngày) có chiều cao chồi cao hơn các nghiệm thức được chiếu sáng bằng đèn LED chụp và LED trắng trong cùng thời gian chiếu sáng lần lượt là 1,86;
1,78 và 1,45 cm. Song song đó, chất lượng chồi (gồm màu sắc, kích thước chồi) cũng kém hơn so
Bảng 1. Ảnh hưởng các loại đèn LED và thời gian chiếu sáng đến khả năng tổng hợp Chlorophyll của cây hoa chuông trong nuôi cấy mô
với các nghiệm thức còn lại, chồi được tạo thành cao, ốm yếu, dễ gãy, lá nhỏ, màu xanh nhạt (Bảng 2 và Hình 1).
Các nghiệm thức 3, 6 và 9 được chiếu sáng bằng đèn LED trắng với thời gian chiếu sáng khác nhau (12 giờ/ngày, 14 giờ/ngày, 16 giờ/ngày) có chiều cao chồi cao hơn nhưng chất lượng chồi thấp so với các nghiệm thức được chiếu sáng bằng đèn LED chụp trong cùng thời gian chiếu sáng (Bảng 2). Các nghiệm thức 2, 5 và 8 được chiếu sáng bằng đèn LED chụp với thời gian chiếu sáng khác nhau (12 giờ/ngày, 14 giờ/ngày, 16 giờ/ngày) có chiều cao chồi không quá cao, tuy nhiên chất lượng chồi tốt hơn các nghiệm thức trong cùng thời gian chiếu sáng, chồi mới hình thành có lá to, xanh đậm, thân chồi mập, khỏe hơn.
Đối với nội dung nghiên cứu nhân nhanh này, yếu tố chiều cao chồi cần đảm bảo cho sự phát triển cân bằng của cây, các nghiệm thức 1 và 4 có chiều cao chồi cao nhưng thân chồi ốm yếu, không xanh mượt, làm chất lượng chồi không tốt, có hệ số nhân kém. Ánh sáng đèn LED có tỉ lệ đỏ và xanh thích hợp giúp tỉ lệ nhân chồi đạt tối ưu, sinh khối tươi của cây cũng đạt cực đại (Monika et al., 2018). Như vậy, nghiệm thức 8 sử dụng đèn LED chụp với thời gian chiếu sáng 16 giờ/ngày thích hợp cho sự nhân chồi của cây hoa chuông trong
nuôi cấy mô.
B. Ảnh hưởng các loại đèn LED và thời gian chiếu sáng của đèn LED đến khả năng tạo cây hoàn chỉnh
Số rễ và chiều dài rễ là yếu tố giúp cho cây sinh trưởng và phát triển tốt sau khi đưa ra vườn ươm. Hệ thống rễ là cơ quan chủ yếu thực hiện chức năng hút nước của cây. Hệ rễ phát triển khỏe, nhanh và rộng đảm bảo vai trò hút nước đầy đủ cung cấp cho cây (Hoàng Minh Tấn, 2006).
Các nghiệm thức 1, 4 và 7 được chiếu sáng bằng đèn LED dây với thời gian chiếu sáng khác nhau (12 giờ/ngày, 14 giờ/ngày, 16 giờ/ngày) có số rễ tạo ra thấp hơn các nghiệm thức được chiếu sáng bằng đèn LED chụp và LED trắng (ngoại trừ nghiệm thức 4) trong cùng thời gian chiếu sáng lần lượt là 17,03; 26,15 và 16,74 rễ/cây. Chiều dài rễ cũng ngắn hơn các nghiệm thức được chiếu sáng bằng đèn LED chụp và LED trắng trong cùng thời gian chiếu sáng lần lượt là 1,32; 1,83 và 2,23 cm (Bảng 3).
Các nghiệm thức sử dụng đèn LED trắng với thời gian chiếu sáng khác nhau (12 giờ/ngày, 14 giờ/ngày, 16 giờ/ngày) có số rễ tạo ra cao hơn các nghiệm thức được chiếu sáng bằng đèn LED dây (ngoại trừ nghiệm thức 4) và thấp hơn các nghiệm
Bảng 2. Ảnh hưởng các loại đèn LED và thời gian chiếu sáng đến khả năng nhân chồi của cây hoa chuông trong nuôi cấy mô
Hình 1: Ảnh hưởng của các loại đèn LED và thời gian chiếu sáng đến khả năng nhân chồi sau bốn tuần. a) LED dây-12 giờ; b) LED chụp-12 giờ; c) LED trắng-12 giờ; d) LED dây-14 giờ; e) LED chụp-14 giờ; f) LED trắng-14 giờ; g) LED dây-16 giờ; h) LED chụp-16 giờ; i) LED trắng-16 giờ
thức được chiếu sáng bằng đèn LED chụp trong cùng thời gian chiếu sáng lần lượt là 22,15; 23,22 và 24,18 rễ/cây. Chiều dài rễ dài hơn các nghiệm thức được chiếu sáng bằng đèn LED dây và LED chụp (ngoại trừ nghiệm thức 9) trong cùng thời gian chiếu sáng lần lượt là 2,41; 2,44 và 3,00 cm.
Các nghiệm thức được chiếu sáng bằng đèn LED chụp với thời gian chiếu sáng khác nhau (12 giờ/ngày, 14 giờ/ngày, 16 giờ/ngày) có số rễ tạo ra cao hơn các nghiệm thức được chiếu sáng bằng
đèn LED dây và LED trắng trong cùng điều kiện chiếu sáng. Đối với nghiệm thức được chiếu sáng bằng đèn LED chụp với thời gian chiếu sáng là 16 giờ/ngày, cây hoa chuông tạo ra số rễ và chiều dài rễ cao nhất so với các nghiệm thức còn lại là 28,41 rễ/cây và 3,12 cm, khác biệt có ý nghĩa với độ tin cậy 95%.
Các nghiệm thức được chiếu sáng bằng đèn LED dây với thời gian chiếu sáng khác nhau (12 giờ/ngày, 14 giờ/ngày, 16 giờ/ngày) có chiều cao cao hơn các nghiệm thức được chiếu sáng bằng đèn LED chụp và đèn LED trắng lần lượt là 7,27;
7,51 và 5,41 cm. Tuy nhiên, chất lượng cây khá thấp, thân cây cao, yếu, nhỏ, lá cây nhỏ (Bảng 3).
Đối với các nghiệm thức được chiếu sáng bằng đèn LED trắng với thời gian chiếu sáng khác nhau (12 giờ/ngày, 14 giờ/ngày, 16 giờ/ngày) có chiều cao còn khá cao so với các nghiệm thức chiếu sáng bằng đèn LED chụp trong cùng thời gian chiếu sáng (ngoại trừ nghiệm thức LED trắng + 16 giờ chiếu sáng). Chất lượng cây của các nghiệm thức được chiếu sáng bằng đèn LED trắng tốt hơn so với các nghiệm thức được chiếu sáng bằng đèn LED dây, tuy nhiên nhìn chung cây vẫn còn khá cao, lá cây chưa to (Bảng 3 và Hình 2).
Các nghiệm thức được chiếu sáng bằng đèn LED chụp với thời gian chiếu sáng khác nhau (12
Bảng 3. Ảnh hưởng của các loại đèn LED và thời gian chiếu sáng của đèn LED đến khả năng tạo cây hoàn chỉnh của cây hoa chuông trong nuôi cấy mô
Hình 2: Ảnh hưởng các loại đèn LED và thời gian chiếu sáng đến khả năng tạo cây hoàn chỉnh sau bốn tuần. a) LED dây-12 giờ; b) LED chụp-12 giờ;
c) LED trắng-12 giờ; d) LED dây-14 giờ; e) LED chụp-14 giờ; f) LED trắng-14 giờ; g) LED dây-16 giờ; h) LED chụp-16 giờ; i) LED trắng-16 giờ.
giờ/ngày, 14 giờ/ngày, 16 giờ/ngày) cho chiều cao cây thích hợp để đưa ra vườn ươm. Đối với nghiệm thức được chiếu sáng bằng đèn LED chụp với thời gian chiếu sáng là 16 giờ/ngày, chất lượng cây tốt hơn so với các nghiệm thức còn lại. Cây to khỏe, thân cây mập, lá to, màu xanh đậm, nhiều rễ, do đó giúp cho tỉ lệ sống của cây cao.
Lã Thị Thu Hằng (2015) cho rằng tiêu chuẩn ra cây của hoa chuông không cao quá 6 cm. Các nghiệm thức 1 và 4 có chiều cao cây trung bình là
7,27 và 7,51 cm là cao vượt chỉ tiêu. Khi chiều cao cây quá cao rất dễ làm cây gãy vì thân cây nuôi cấy mô khá yếu, và sau khi phát triển ảnh hưởng đến tính thẩm mĩ của cây thương phẩm.
Bên cạnh đó, các nghiệm thức được chiếu sáng bằng đèn LED chụp cho thấy đường kính của cây hoa chuông có kích thước lớn hơn so với các nghiệm thức còn lại trong cùng thời gian chiếu sáng. Hoa chuông là loài thân thảo, có củ, nên sau khi kết thúc một chu kì sinh trường, các chồi mới lại mọc lên từ củ. Vì vậy, trongin vitro, cây hoa chuông tạo được củ trước khi đưa ra vườn ươm sẽ làm tăng tỉ lệ sống sót của cây cao hơn. Như vậy, nghiệm thức 8 sử dụng đèn LED chụp với thời gian chiếu sáng 16 giờ/ngày thích hợp cho việc tạo cây hoàn chỉnh của cây hoa chuông trong nuôi cấy mô.
C. Khả năng sinh trưởng và phát triển của cây hoa chuông nuôi cấy mô khi đưa ra vườn ươm
Các nghiệm thức được chiếu sáng bằng đèn LED dây với thời gian chiếu sáng khác nhau (12 giờ/ngày, 14 giờ/ngày, 16 giờ/ngày) có tỉ lệ sống thấp hơn so với các nghiệm thức được chiếu sáng bằng đèn LED chụp và LED trắng lần lượt là 80, 00; 83,33 và 83,33%. Chiều cao cây cao hơn so với các nghiệm thức được chiếu sáng bằng đèn LED chụp và LED trắng (ngoại trừ nghiệm thức LED dây + 12 giờ chiếu sáng) lần lượt là 8,14;
9,40 và 9,27 cm (Bảng 4). Như vậy, chiều cao của
cây nuôi cấy mô trước khi đưa ra vườn ươm có ảnh hưởng đến tỉ lệ sống sót của cây như ở nghiệm thức được chiếu sáng bằng đèn LED dây với thời gian chiếu sáng khác nhau (12 giờ/ngày, 14 giờ/ngày, 16 giờ/ngày) là những nghiệm thức có chiều cao cây mô cao (lần lượt là 7,27; 7,51 và 5,41).
Bảng 4. Khả năng sinh trưởng và phát triển của cây hoa
chuông nuôi cấy mô sau bốn tuần đưa ra vườn ươm
Các nghiệm thức được chiếu sáng bằng đèn LED chụp với thời gian chiếu sáng khác nhau (12 giờ/ngày, 14 giờ/ngày, 16 giờ/ngày) có tỉ lệ sống rất cao, đạt 100% và khác biệt có ý nghĩa thống kê với độ tin cây 95% so với các nghiệm thức còn lại.
Tuy nhiên, chiều cao cây của nghiệm thức LED chụp + 12 giờ chiếu sáng và LED chụp + 14 giờ chiếu sáng khá cao.
Đánh giá hình thái các nghiệm thức được chiếu sáng bằng đèn LED dây với thời gian chiếu sáng khác nhau (12 giờ/ngày, 14 giờ/ngày, 16 giờ/ngày) là thân cây ốm, yếu, dễ gãy, tỉ lệ sống thấp, tạo củ nhỏ (Hình 3). Các nghiệm thức được chiếu sáng bằng đèn LED trắng với thời gian chiếu sáng khác nhau (12 giờ/ngày, 14 giờ/ngày, 16 giờ/ngày) có chiều cao cây phát triển cao hơn, kích thước củ nhỏ hơn so với các nghiệm thức được chiếu sáng bằng đèn LED chụp.
Các nghiệm thức được chiếu sáng bằng đèn LED trắng với thời gian chiếu sáng khác nhau (12 giờ/ngày, 14 giờ/ngày, 16 giờ/ngày) có kích thước củ to, cây phát triển tốt, lá to, xanh đậm, thân cây mập, khỏe. Sự phát triển tốt của cây hoa chuông ở nghiệm thức 8 sử dụng đèn LED chụp với thời gian chiếu sáng 16 giờ/ngày sau bốn tuần đưa ra vườn ươm. Như vậy, nghiệm thức 8 sử dụng đèn LED chụp với thời gian chiếu sáng 16 giờ/ngày sau bốn tuần nuôi cấy tạo cây hoàn chỉnh của cây
Hình 3: Sự phát triển và sinh trưởng của cây hoa chuông sau bốn tuần đưa ra vườn ươm ở các loại đèn LED và thời gian chiếu sáng khác nhau. a) LED dây-12 giờ; b) LED chụp-12 giờ; c) LED trắng-12 giờ; d) LED dây-14 giờ; e) LED chụp- 14 giờ; f) LED trắng-14 giờ; g) LED dây-16 giờ;
h) LED chụp-16 giờ; i) LED trắng-16 giờ.
hoa chuông trong nuôi cấy mô cho tỉ lệ sống cây cao, cây phát triển tốt, chất lượng cây cao.
IV. KẾT LUẬN
Sử dụng đèn LED chụp nông nghiệp và thời gian chiếu sáng 16 giờ/ngày sau bốn tuần nuôi cấy thích hợp cho sự nhân chồi của cây hoa chuông trong nuôi cấy mô với hệ số nhân đạt được là 6,11 chồi/cây, diện tích lá là 1,022 cm2, chiều cao chồi là 1,27 cm, hàm lượng Chl-a là 0,0335 (µg/L), hàm lượng Chl-b là 0,0034 (µg/L), chất lượng chồi tốt, lá to, màu xanh đậm. Giai đoạn tạo cây hoa chuông được chiếu sáng 16 giờ/ngày bằng đèn LED chụp nông nghiệp sau bốn tuần nuôi cấy có số rễ tạo thành là 28,41 rễ/cây, chiều dài trung bình rễ đạt là 3,12 cm, chiều cao cây hoàn chỉnh là 2,96 cm, chất lượng cây tốt, cây to khỏe, thân cây mập, lá to, màu xanh đậm, nhiều rễ, đồng thời tạo củ cây hoa chuông to, giúp tăng tỉ lệ sống sót khi đưa ra vườn ươm. Các cây hoa chuông được chiếu sáng 16 giờ/ngày bằng đèn LED chụp nông nghiệp sau bốn tuần nuôi cấy khi đưa ra vườn ươm cho tỉ lệ sống cao đạt 100%, cây phát triển tốt, đạt chiều cao thích hợp 6,86 cm, thân cây mập, khỏe, cứng cây, lá to, màu xanh đậm.
LỜI CẢM ƠN
Xin chân thành cảm ơn Trung tâm Công nghệ Sinh học tỉnh và Sở Khoa học & Công nghệ An Giang đã tạo điều kiện và hỗ trợ để thực hiện nghiên cứu này.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Azmi N.S, Ahmad R, Ibrahim R. 2014. Effects of Red and Blue (RB) LED on the in vitro Growth ofRosa Kordesiiin Multiplication Phase.2nd International Conference on Agriculture and Biotechnology. 79:
20-24.
[2] D.T. Nhut, N.B. Nam. 2010. Light-emitting diodes (LEDs): An artifical lighting source for biological studies.IFMBE Proceedings27:134-139.
[3] Dương Tấn Nhựt, Nguyễn Bá Nam, 2009. Ảnh hưởng của hệ thống chiếu sáng đơn sắc lên sự sinh trưởng và phát triển của cây hoa cúc (Chysanthemum Mori- folum CV. "Nút") nuôi cấyin vitro.Tạp chí Công nghệ Sinh học, 7(1): 93-100.
[4] Hiscox JD, Israelstam, GF. 1979. A method for the extraction of chlorophyll from leaf tissue without maceration. Canadian journal of botany. 57: 1332- 1334.
[5] Hoàng Minh Tấn. 2006.Giáo trình Sinh lí Thực vật.
Nhà Xuất bản Đại học Sư phạm.
[6] Lã Thị Thu Hằng. 2015.Luận án Tiến sĩ Nghiên cứu kĩ thuật nhân giống in vitro và trồng cây hoa chuông (Sinningia speciosa) tại tỉnh Thừa Thiên Huế. Đại học Huế - Trường Đại học Nông Lâm.
[7] Liu YT, Perera CO, Suresh V. 2007. Comparison of threechosen vegetables with others from South East Asia fortheir lutein and zeaxanthin content. Food Chem,101:1533–1539.
[8] Monika Cioc, Agnieszka SzewczykMarek ZupnikAndrzej KaliszBo˙zena Pawłowska. 2018.˙ LED lighting affects plant growth, morphogenesis and phytochemical contents of Myrtus communis L.
in vitro.Plant cell Tiss Organ cult. 132:433-477.
[9] Nakamura A, Akai M, Yoshida E, Taki T, Watan- abe T.2003. Reversed-phase HPLC determination ofchlorophyll aand phylloquinone in photosystem I ofoxygenic photosynthetic organisms. Universal ex- istenceof one chlorophyll amolecule in Photosystem I.Eur JBiochem, 270:2446–2458.
[10] R., K Matsuda,. K. Ohashi-Kaneko, E. Fujiwara, Goto, and K. Kurata. Photosynthetic characteristics of rice leaves 23 grown under red light with or without supplemental blue light. 2004,Plant & Cell Physiol. 45:1870–1874.
[11] Strain HH, Thomas MR, Katz JJ. 1963. Spec- tral absorptionproperties of ordinary and fully deu- teriated chlorophyllsaand b. Biochim Biophys Acta, 75:306–311.
