- XỬ LÝ TIA GAMMA 60 CO Ở CÁC LIỀU CHIẾU XẠ KHÁC NHAU. - TRÊN CỤM CHỒI HAI GIỐNG HOA HUỆ (POLIANTHES TUBEROSA) IN VITRO Nguyễn Bảo Toàn 1 , Nguyễn Quang Thức 2 và Đào Thị Tuyết Thanh 3. - 60 Co Gamma treatment at different irradiated doses on shoot clusters of two (Polianthes tuberosa) varieties in vitro. - Cây hoa Huệ (Polianthes tuberose), chiếu xạ gamma. - 60 Co, sinh trưởng, chiều cao, số chồi. - (Polianthes tuberose), irradiation, gamma 60 Co, height and number of shoot. - This study was carried out to evaluate the growth of shoot clusters of two cultivars (Polianthes tuberosa) in vitro irradiated by gamma 60 Co rays at different doses to base on evaluation of mutation later. - Nghiên cứu này được thực hiện để đánh giá sự sinh trưởng của các cụm chồi hai giống hoa Huệ in vitro được xử lý bằng chiếu xạ tia gamma 60 Co ở các liều khác nhau làm cơ sở để đánh giá sự đột biến sau này. - Các cụm chồi hoa Huệ in vitro được nuôi cấy trên môi trường MS (Murashige and Skoog, 1962) bổ sung các vitamin gồm thiamine. - Mẫu chiếu xạ được cấy trên dĩa petri đường kính 10 cm, mỗi dĩa cấy 10 cụm chồi, mỗi nghiệm thức có 5 lần lặp lại, mỗi lần lặp lại là một dĩa. - Ở giống huệ 1 (ký hiệu H1) xử lý ở các liều chiếu xạ 0 (đối chứng và 30 Gy. - Ở giống huệ 2 (ký hiệu H2) xử lý các liều chiếu xạ lần lượt là 0 (đối chứng và 60 Gy. - Các mẫu sau khi được chiếu xạ cấy trên môi trường MS bổ sung vitamin (B1 và B6), agar (8 g/l), đường (30 g/l), 0,25 mg/l NAA và 1 BA mg/l. - Các cụm chồi được cấy chuyền một lần/tháng. - Kết quả cho thấy rằng các cụm chồi của hai giống có khuynh hướng giảm chiều cao và số chồi khi liều chiếu xạ tăng.. - Ở Việt Nam, Viện Nghiên Cứu Hạt Nhân Đà Lạt có một bộ phận chuyên xử lý tạo đột biến cây trồng bằng tia gamma 60 Co. - Tuy nhiên, do liều chiếu xạ tia gamma để gây hiệu quả đột biến cho các loài cây trồng không giống nhau. - Hiệu quả này ở tia gamma tùy thuộc vào một số yếu tố như liều chiếu xạ, tình trạng sinh lý, tuổi và kiểu gen của cây. - Nghiên cứu này được thực hiện để đánh giá sự sinh trưởng của các cụm chồi hai giống hoa Huệ in vitro được xử lý bằng chiếu xạ tia gamma 60 Co ở các liều khác nhau làm cơ sở để đánh giá các kiểu hình đột biến sau này.. - Hiệu quả của liều lượng tia gamma 60 Co khác nhau đến sự sinh trưởng và phát triển của cụm chồi hoa Huệ H1 và H2 in vitro. - Mục đích: Xác định liều chiếu xạ tia gamma. - 60 Co trên sự sinh trưởng và phát triển của cụm chồi hoa Huệ giống H1 và H2.. - Vật liệu: Cụm chồi hoa Huệ H1 có kích thước đường kính khoảng 1 cm được cấy vào dĩa petri (đường kính 10 cm. - chiều cao 2 cm), mỗi dĩa petri chứa 20 ml môi trường nuôi cấy và cấy 10 cụm chồi/dĩa. - Quy trình chiếu xạ được thực hiện tại Phòng Công nghệ Bức xạ, Viện Nghiên cứu Hạt nhân Đà Lạt, tỉnh Lâm Đồng. - Mẫu được chiếu xạ bằng tia gamma với nguồn bức xạ gamma 60 Co, có suất liều chiếu xạ 1,58 kGy/giờ. - Nghiệm thức không xử lý chiếu xạ là nghiệm thức đối chứng.. - Giống H1 được chiếu ở các liều và 30 Gy. - Sau khi chiếu xạ, cụm chồi được cấy trong môi trường MS bổ sung vitamin (B1 1 mg/l và B6 1 mg/l), agar (8 g/l), đường (30 g/l), NAA 0,25 mg/l và BA 1 mg/l (Nguyễn Minh Kiên, 2011) để nhân chồi. - Sau một tháng thì các cụm chồi được cấy chuyền một lần.. - Đo chiều cao cụm chồi: từ mặt môi trường đến đỉnh cao nhất của cụm chồi.. - Tốc độ tăng chiều cao ở tháng n = (chiều cao ở tháng n. - Số chồi: đếm tổng số chồi ở mỗi cụm chồi khi chồi cao được 0,5 cm.. - Số cụm chồi chết: cụm chồi được tính là chết khi không còn màu xanh.. - Tỷ lệ chết = số cụm chồi chết/tổng số chồi.. - Phân tích phương sai ANOVA (phép thử F và Duncan) để so sánh các số liệu trung bình giữa các nghiệm thức ở mức ý nghĩa 5%.. - 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Sự sinh trưởng ở giống Huệ H1. - Ảnh hưởng của liều các gamma 60 Co khác nhau lên sự tăng chiều cao chồi ở giống H1. - Kết quả Bảng 1 cho thấy sự tăng chiều cao của giống Huệ H1 có khác biệt ý nghĩa thống kê sau 1, 2 và 3 tháng nuôi cấy. - Ở tháng thứ 1, ở các liều chiếu xạ từ 20 đến 25 Gy thì sự gia tăng chiều cao khác biệt so với đối chứng nhưng không khác biệt so với các liều chiếu xạ còn lại. - Ở tháng thứ 2 đạt các giá trị gia tăng chiều cao lớn ở các nghiệm thức đối chứng và các nghiệm thức có liều chiếu xạ nhỏ (5-15 Gy). - Ở tháng thứ 3 các liều chiếu xạ lớn có chiều cao gia tăng nhỏ và khác biệt thống kê so với đối chứng. - Trong khi tốc độ tăng trưởng ở liều chiếu xạ 25 và 30 Gy lại bắt đầu chậm lại khi bước. - Sự gia tăng chiều cao ở các liều chiếu xạ khác nhau đạt được các giá trị khác nhau sau 3 tháng chứng tỏ liều chiếu xạ đã gây tổn thương tế bào làm cho sinh sản và tăng kích thước tế bào bị ảnh hưởng dẫn đến sự gia tăng chiều cao ở các liều chiếu xạ lớn đạt được giá trị nhỏ. - Bảng 1: Ảnh hưởng của liều gamma 60 Co lên sự tăng chiều cao chồi của giống Huệ H1 theo thời gian NT Liều chiếu xạ (Gy) Tháng thứ 1 (cm) Tháng thứ 2 (cm) Tháng thứ 3 (cm). - 1 Đối chứng 0,75a 1,07a 1,91a. - Ảnh hưởng của liều gamma 60 Co lên số chồi và tỷ lệ chết của giống Huệ H1. - Kết quả Bảng 2 cho thấy sự hình thành chồi ở giống Huệ H1 giảm khi tăng dần liều chiếu xạ từ 5 lên 30 Gy. - Đặc biệt ở tháng thứ 2 sau khi xử lý, số chồi ở liều chiếu xạ 5 Gy số chồi đạt chồi cao nhất (1,59 chồi). - Trong khi ở liều chiếu xạ 10 Gy không khác biệt thống kê so với đối chứng. - Sau 3 tháng nuôi cấy thì số chồi được hình thành lại không khác biệt thống kê giữa 3 nghiệm thức (đối chứng, 5 và 10 Gy). - Khả năng hình thành chồi giảm đáng kể khi tăng liều chiếu xạ. - Khả năng hình thành chồi ở liều chiếu xạ 30 Gy chỉ bằng 0,7 và 0,5 lần khi so. - với đối chứng lần lượt sau 2 và 3 tháng nuôi cấy.. - Các nghiệm thức đều chịu ảnh hưởng của hai chất này để nhân chồi. - Tuy nhiên do tác động của các liều chiếu xạ khác nhau dẫn đến số chồi khác nhau. - Hay nói khác đi các liều chiếu xạ đã làm tổn thương một số mầm bên ảnh hưởng đến sự phát sinh chồi. - (2007) cũng cho thấy rằng khả năng sinh trưởng của cây Arabidopsis ở liều chiếu xạ thấp (1-2 Gy) tăng hơn đối chứng, nhưng nó lại giảm đi đáng kể khi được chiếu xạ ở liều cao.. - Bảng 2: Ảnh hưởng của liều gamma 60 Co lên số chồi và tỷ lệ chết của giống Huệ H1 NT Liều chiếu xạ (Gy) Số chồi. - sau 2 tháng Số chồi. - sau 3 tháng Tỷ lệ chết. - Tỷ lệ chết. - Tỷ lệ chết giữa các nghiệm thức khác biệt có ý nghĩa thống kê. - Tỷ lệ chết nhỏ nhất ở nghiệm thức đối chứng (4%) và lớn nhất ở nghiệm thức xử lý 30 Gy (54. - Liều chiếu xạ càng cao tỷ lệ chết càng lớn. - Tỷ lệ chết lớn chứng tỏ cụm chồi bị tổn thương nhiều do các liều chiếu xạ cao. - 3.2 Sự sinh trưởng ở giống Huệ H2. - Ảnh hưởng của liều các gamma 60 Co khác nhau lên sự tăng chiều cao chồi ở giống Huệ H2. - Sự tăng trưởng chiều cao của giống Huệ H2 ở các tháng nuôi cấy đều có khác biệt ý nghĩa thống kê.. - Bảng 3: Ảnh hưởng của liều gamma 60 Co lên sự tăng chiều cao (cm) của giống Huệ H2. - NT Liều chiếu xạ (Gy) Tháng thứ 1 (cm) Tháng thứ 2 (cm) Tháng thứ 3 (cm). - Khi tăng liều chiếu xạ (trong khoảng 10 đến 60 Gy) thì sự gia tăng chiều cao của cụm chồi nuôi cấy đạt được giá trị nhỏ. - Giá trị lớn nhất ở nghiệm thức đối chứng và nhỏ dần khi liều chiếu xạ lớn. - Ở nghiệm thức đối chứng, tốc độ tăng trưởng chiều cao tăng dần theo thời gian (0,59;. - Tổng quát, tốc độ tăng chiều cao được xếp theo thứ. - đối chứng. - Kết quả này cũng tương tự với các nghiệm thức chiếu xạ ở giống Huệ H1. - Trong khi các liều chiếu xạ còn lại (40, 50 và 60 Gy) thì tốc độ tăng trưởng chiều cao lại nhỏ dần theo các tháng nuôi cấy (Bảng 3). - Ở tháng thứ 3 sau khi cấy thì tốc độ tăng trưởng chiều cao của các nghiệm thức này khác biệt không có ý nghĩa thống kê.. - Hình 1: Cụm chồi có các dạng chết khác nhau Hình 2: Cụm chồi phát triển sau 1, 2 và 3 tháng (từ trái sang phải) ở liều chiếu xạ 20 Gy của giống H2. - Ảnh hưởng của liều gamma 60 Co lên số chồi và tỷ lệ chết của giống Huệ H2. - Bảng 3.4 và Hình 1 và 2 cho thấy số chồi tăng lên sau 3 tháng nuôi cấy. - Số chồi ở liều chiếu xạ 10 Gy không có khác biệt về mặt thống kê so với đối chứng ở cả tháng thứ 2 và thứ 3. - Nghiệm thức. - chiếu xạ 10 Gy cho số chồi tốt nhất (hơn 2 chồi) và khác biệt có ý nghĩa so với các nghiệm thức chiếu xạ còn lại. - Bảng 4: Ảnh hưởng của liều gamma 60 Co lên số chồi và tỷ lệ chết của giống Huệ H2. - NT Liều chiếu xạ (Gy) Số chồi sau 2 tháng Số chồi sau 3 tháng Tỷ lệ chết. - Tương tự, giống Huệ H1, sự hình thành chồi mới ở giống Huệ H2 chịu ảnh hưởng mạnh bởi liều chiếu xạ của tia gamma 60 Co. - Ở giống Huệ H2 liều chiếu xạ được tăng lên đến 60 Gy. - Ở liều chiếu xạ này cụm chồi trở nên suy yếu và có sự gia tăng số chồi (Bảng 4). - Cây bị xử lý chiếu xạ ở liều cao sẽ làm thay đổi các quá trình trao đổi bên trong như sự sinh tổng hợp protein, cân bằng hormone và hoạt động của enzyme (Esfandiari et al., 2008). - Ở liều chiếu xạ càng cao thì khả năng sinh trưởng của các cụm chồi càng trở nên suy yếu.. - Tỷ lệ chết có khuynh hướng tăng khi liều chiếu xạ tăng. - Ở nghiệm thức đối chứng, tỷ lệ chết đạt 2% trong khi ở liều chiếu xạ 60 Gy tỷ lệ chết đạt 68%. - Sự tổn thương và gây chết do ảnh hưởng của liều chiếu xạ rất dễ tạo biến dị và đột biến. - Các liều chiếu xạ cao có ảnh hưởng trên sự gia tăng chiều cao của cả hai giống Huệ H1 và H2.. - Các liều chiếu xạ cao có ảnh hưởng trên sự gia tăng chậm số chồi.. - Các liều chiếu xạ có ảnh hưởng đến tỷ lệ chết của cụm chồi ở giống H1 và H2.. - Regulation of photosynthetic performance and antioxidant capacity by 60 Co Ɣ-irradiation in Zizania latifolia plants. - Effect of 60 Co Gamma rays in tuberose (Polianthes tuberosa L