Nhiễm vi sinh vật (nấm, vi khuẩn, v.v.) là một trong những vấn đề khó khăn nhất trong vi nhân giống và chúng làm giảm chất lượng cây trồng và mất nguồn giống. Do đó, khử trùng môi trường nuôi cấy và khử trùng bề mặt mẫu cấy là một bước quan trọng trong thành công của cả quá trình vi nhân giống cây trồng. Phương pháp hấp tiệt trùng môi trường truyền thống có thể làm giảm hoạt tính của các chất điều hòa sinh trưởng thực vật. Các chất khử trùng mẫu đang được sử dụng hiện nay [HgCl2, Ca(ClO)2…] là các chất mang tính tẩy rửa cao, cũng như kháng vi sinh vật theo cơ chế ăn mòn vách, thành tế bào vi khuẩn và nấm nên thường gây ảnh hưởng đến mẫu cấy nhưng vẫn không hiệu quả trong khử trùng mẫu. Ngoài ra, hầu hết các chất được sử dụng trong khử trùng mẫu cấy hiện nay đều có tác động xấu tới sức khỏe con người. Việc tìm ra một loại chất khử trùng mới an toàn cho sức khỏe, hiệu quả trong khử trùng mẫu và có tác dụng kích thích mẫu cấy là việc vô cùng cần thiết. Nghiên cứu này sử dụng nano bạc như một chất khử trùng cho mẫu cấy và môi trường nuôi cấy; từ đó, giảm thiểu việc sử dụng thường xuyên bước hấp tiệt trùng nhằm giảm chi phí cho việc hấp khử trùng môi trường mẫu cấy cũng như đánh giá hiệu quả của nano bạc lên sự sinh trưởng và phát triển của cây cúc.
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, môi trường nuôi cấy MS có chứa 4 ppm nano bạc cho khả năng khử trùng môi trường là 100% (không bị nhiễm vi sinh vật) sau 4 tuần nuôi cấy. Cây con thu được từ môi trường MS (không khử trùng) chứa 4 ppm nano bạc và 4 g/L agar cho kết quả tương tự như môi trường đối chứng (hấp tiệt trùng) với 8 g/L agar và không bổ sung nano bạc. Hệ thống nuôi cấy quy mô lớn (hộp nhựa plastic với hai kích cỡ khác nhau - NoM1 và NoM2) có thể ứng dụng trong sản xuất cây giống. Cây hoa cúc trong hệ thống NoM1 cho thấy hoạt tính của enzym chống oxy hóa ascorbate peroxidase và superoxide dismutase cao hơn so với cây con trong môi trường đối chứng (hấp tiệt trùng). Hơn nữa, cây con từ hệ thống NoM thích nghi tốt hơn trong điều kiện vườn ươm so với cây con từ hệ thống môi trường đối chứng (AuM). Các giai đoạn phát triển như ra nụ và nở hoa của cây con có nguồn gốc từ hệ thống NoM1 và NoM2, sớm hơn 1 tuần so với các giai đoạn từ hệ thống AuM. Việc sử dụng thành công nano bạc như một chất khử trùng và như một thành phần của môi trường nuôi cấy sẽ 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
Tin, ảnh: Thanh Tùng
Nguồn tin:
Tung H. T., Bao H. G., Cuong D. M., Ngan H. T. M., Hien V. T., Luan V. Q., Vinh B. V. T., Phuong H. T. N., Nam N. B., Trieu L. N., Truong N. K., Hoang P. N. D., Nhut D. T. (2021), "Silver nanoparticles as the sterilant in large-scale micropropagation of chrysanthemum", In Vitro Cellular & Developmental Biology - Plant. https://link.springer.com/article/10.1007/s11627-021-10163-7.