Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

2017. ts dương hoa xô. các nghiên cứu về sinh lý thực vật phục vụ công tác chọn tạo giống cây trồng tại tp hcm

214 views

Published on

2017. TS Dương Hoa Xô. Các nghiên cứu về sinh lý thực vật phục vụ công tác chọn tạo giống cây trồng tại Tp HCM

Published in: Science
  • Be the first to comment

2017. ts dương hoa xô. các nghiên cứu về sinh lý thực vật phục vụ công tác chọn tạo giống cây trồng tại tp hcm

  1. 1. CÁC NGHIÊN CỨU VỀ SINH LÝ THỰC VẬT PHỤC VỤ CÔNG TÁC CHỌN TẠO GIỐNG CÂY TRỒNG (RAU, HOA, CÂY DƯỢC LIỆU) TẠI TP. HỒ CHÍ MINH TS. Dương Hoa Xô – 0913933796 - hoaxo912@gmail.com TS. Nguyễn Xuân Dũng Trung tâm Công nghệ Sinh học TP. HCM HỘI NGHỊ KHOA HỌC TOÀN QUỐC NĂM 2017 SINH LÝ THỰC VẬT ỨNG DỤNG TRONG NÔNG NGHIỆP CÔNG NGHỆ CAO
  2. 2. NỘI DUNG BÁO CÁO 1- Đặt vấn đề 2- Vài nét về Trung tâm CNSH TP. HCM 3- Các nghiên cứu về sinh lý thực vật phục vụ công tác chọn giống cây trồng của Trung tâm CNSH TP. Hồ Chí Minh 4. Hướng nghiên cứu sắp tới
  3. 3. ĐẶT VẤN ĐỀ  Thành phố Hồ Chí Minh là một trung tâm khoa học công nghệ, có mật độ dân số cao, diện tích đất nông nghiệp ít.  Chuyển đổi cơ cấu cây trồng cùng với ứng dụng CNC, công nghệ sinh học là chiến lược của Thành phố trong lĩnh vực nông nghiệp.  Nhiều chính sách, chương trình ưu tiên cho phát triển NNƯDCNC, đặc biệt trong chọn tạo giống cây trồng.  Hiện tại, Thành phố đang triển khai nhiều biện pháp để hướng tới trở thành Trung tâm giống cây trồng của khu vực.  Do đó, cần đẩy mạnh các nghiên cứu liên quan đến sinh trưởng, phát triển của cây trồng như Sinh lý thực vật.
  4. 4. Các nghiên cứu về sinh lý thực vật trong công tác chọn tạo giống cây trồng tại Trung tâm CNSH TP. HCM 1. Nghiên cứu ứng dụng các chất điều hòa sinh trưởng thực vật trong kích thích tăng trưởng và nhân giống cây trồng (tập trung cho cây hoa) 2. Nghiên cứu sự phát sinh phôi sinh dưỡng phục vụ cho công tác vi nhân giống 3. Nghiên cứu thu nhận sinh khối sâm Ngọc Linh bằng phương pháp chuyển gen tạo rễ tóc 4. Một số nghiên cứu khác liên quan đến chọn giống hoa, rau và cây dược liệu
  5. 5. QUY HOẠCH TỔNG THỂ KHU TRUNG TÂM CÔNG NGHỆ SINH HỌC 1 2 3 11 4 7 6 10 9 8 12 5 1. Khu Hành chính – Tổng hợp 2. Vườn Sinh vật cảnh 3. Khu Đào tạo và Hợp tác quốc tế 4. Khu Thể thao 5. Khu thí nghiệm thực vật 6. Khu phân tích và xét nghiệm 7. Khu Nhà khách, nhà công vụ 8. Khu Sản xuất chế phẩm sinh học 9. Khu nuôi động vật thử nghiệm 10. Khu nhà kính, nhà lưới 11. Khu Nghiên cứu và sản xuất thử 12. Khu xử lý chất thải
  6. 6. Bộ sưu tập 360 giống hoa lan (Mokara, Cattleya, Dendrobium, Oncidium, …) Khu sưu tập lan rừng Khu sưu tập lan Mokara Collection of Brassavola
  7. 7. 424-2-1 12-11-5 Giới thiệu một số dòng lan lai có triển vọng
  8. 8. Đồng tiền cam Đồng tiền đỏ Đồng tiền vàng Thu hải đường kép Báo xuân vàng Cúc lá nhám vàng Cẩm chướng đơnMào gà búa đỏ Dã yên thảo Hoa Chuông đỏ Cẩm chướng kép Bộ sưu tập 77 giống hoa nền Hoa Chuông tím Cúc lá nhám đỏ Hoa Cúc trắng Hoa báo xuân
  9. 9. Bộ sưu tập 124 giống kiểng lá Đại đế nâu Phú quý Thịnh vượng Dương xỉ nhật Ráng ổ phụng Trầu bà lá xoắn Thái lan 11 Cẩm thạchRâu rồngĐại đế vàng Cẩm thạch lá xoắn Thái lan 1 Cung điện vàng Đại phát tài Lá may mắn
  10. 10. Giảo cổ lam Hà thủ ô đỏ Đinh lăng Khổ sâm Bình vôi Xáo tam phân Trinh nữ hoàng cung Ba gạc cuba Bạch diệpHoắc hương Thiên niên kiện Kim ngân hoa Hương nhu tím Bạch hoa xà Bộ sưu tập 100 giống cây dược liệu
  11. 11. Nhà máy sản xuất thực vật ( Plant Factory )
  12. 12. Nhà máy sản xuất thực vật ( Plant Factory )
  13. 13. Nghiên cứu ứng dụng các chất ĐHST thực vật trong kích thích tăng trưởng và nhân giống cây trồng  Sự phát triển của cây trồng chịu sự kiểm soát của CĐHSTTV.  Sử dụng hợp lý CĐHSTTV giúp điều chỉnh sự phát triển cây trồng theo hướng có lợi cho mục đích chọn tạo giống.  Các hướng nghiên cứu đã triển khai: kích thích tạo chồi, rễ và khả năng ra hoa trong điều kiện ex vitro; thiết lập các quy trình nhân giống in vitro.
  14. 14. Cây lan D. White 5N được phun 10mg/L NAA + 120 mg/L BA (A) tạo nhiều chồi hơn so với cây đối chứng không phun CĐHST sau 35 ngày xử lý. BA * Nghiên cứu kích thích tạo chồi, rễ và khả năng ra hoa trong điều kiện ex vitro: - Kết quả nghiên cứu trên lan Dendrobium White 5N: + NAA và BA có ảnh hưởng đến sự nảy chồi của cây. + Phun NAA 10 mg/L và BA 120 mg/L giúp nâng cao tỷ lệ nảy chồi và rút ngắn thời gian xuất hiện chồi; chồi tăng trưởng nhanh, cho hoa sớm; số lượng phát hoa nhiều hơn.
  15. 15. Nồng độ NAA (ppm) Nồng độ BA (ppm) Trung bình NAA0 30 60 90 120 0 55ab 52abc 53abc 53abc 51abc 53A 5 57a 55ab 54abc 48c 50bc 53A 10 56ab 54abc 40d 23g 15h 38D 15 55ab 54abc 50abc 38de 37def 47B 20 53abc 53abc 38de 32f 32ef 41C Trung bình BA 55A 54A 47B 39C 37C CV (%) = 7,1; F(N)**; F(B)**; F(NB)** Ảnh hưởng của nồng độ NAA và BA đến thời điểm xuất hiện chồi của lan D. White 5N  Kết quả xử lý CĐHST trên lan Dendrobium White 5N • Xử lý phối hợp NAA (10 mg/l) và BA (120 mg/l) giúp cây lan có thời điểm xuất hiện chồi trung bình sớm nhất.
  16. 16.  Nghiên cứu thiết lập quy trình nhân giống in vitro:  Tạo ra quy trình nhân giống các loại hoa lan: Dendrobium, Mokara, Phalaenopsis và nhiều loại hoa khác.  BA và NAA được sử dụng để tối ưu hóa hiệu quả nhân giống: - Tăng sinh PLBs lan M. Chaopraya sunset: 1,0 mg/LNAA+ 0,5 mg/L BA. - Tăng sinh PLBs lan Dendrobium Sonia: 1,0 mg/L NAA + 0,3 mg/L BA.  Các kết quả này cho thấy CĐHSTTV cũng như kiến thức về sinh lý thực vật đã và đang được ứng dụng vào nghiên cứu chọn tạo giống cây trồng.
  17. 17. * Kết quả nhân giống in vitro lan Mokara: A. Tái sinh PLBs từ phát hoa B. Tăng sinh PLBs C, D. Thu nhận cây con từ PLBs A B C D
  18. 18. * Kết quả nhân giống in vitro Sâm cau (Curculio orchioides Gaetn) A. Tăng trưởng chồi từ thân rễ B. Tạo cụm chồi C. Tạo rễ D. Cây con hoàn chỉnh A B C
  19. 19. Nghiên cứu sự phát sinh phôi sinh dưỡng phục vụ cho công tác vi nhân giống  Phát sinh phôi sinh dưỡng là một cách tiếp cận hiệu quả cho nhân giống in vitro .  Giúp nâng cao hiệu quả nhân giống, cải thiện về độ đồng nhất, chất lượng cây giống.  Đã được áp dụng trên các loại hoa lan Dendronium, Mokara, Phalaenopsis và cây dược liệu như Sâm cau (Curculigo orchioides Gaetn).
  20. 20. - Sự phát sinh phôi được thực hiện với hai loại mô cấy là mô lá, thân, phát hoa với sự hiện diện của Auxin (NAA, 2,4-D) và Cytokinin (BA): + Tạo PLBs từ mô thân Dendrobium: 1,0 mg/L NAA + 0,5 mg/L BA. + Tạo PLBs từ phát hoa Mokara: BA 2,5 mg/L và NAA 0,5 mg/L. PLBs tạo thành từ lát cắt mỏng mô thân Dendrobium Sonia trên môi trường MS + BA 0,5 mg/L và NAA 1,0 mg/L
  21. 21.  Tạo phôi từ mô lá Sâm cau: 0,5 mg/L 2,4-D + 2,0 mg/L BA.  Sự hình thành phôi Sâm cau trải qua các giai đoạn: phôi cầu, phôi kim tự tháp, phôi núi lửa. D Các giai đoạn phát triển của phôi sinh dưỡng Sâm cau.A: phôi cầu; B: phôi núi lửa; C: phôi kim tự tháp; D: phôi hình thành phát thể lá; E, F: phôi phát triển thành chồi
  22. 22.  Sự thành công trong nghiên cứu phát sinh phôi là một trong những kết quả có ý nghĩa quan trọng đối với vấn đề chọn tạo giống cây trồng.  Ngoài việc có thể ứng dụng cho vi nhân giống, hệ thống tái sinh phôi vô tính còn giữ một vai trò then chốt trong các nghiên cứu tạo giống bằng chuyển gen. Phôi sinh dưỡng tạo thành từ mô lá Sâm cau
  23. 23. Nghiên cứu thu nhận sinh khối sâm Ngọc Linh bằng phương pháp chuyển gen tạo rễ tóc  Sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.) là một loài đặc hữu của Việt Nam.  Là loại dược liệu quý hiếm.  Có nhiều giá trị y học.  Tăng trưởng rất chậm, thích nghi rất hạn chế.  Khó khăn trong thu nhận sinh khối rễ sâm tự nhiên. Sâm Ngọc Linh (Nguồn: Vietnamnet.vn)
  24. 24.  Giải pháp cho thu nhận sinh khối rễ: Chuyển gen tạo rễ tóc.  Quá trình chuyển gen (rol) được thực hiện thông qua việc lây nhiễm (sử dụng phương pháp tiêm) vi khuẩn Agrobacterium rhizogene vào cây sâm nuôi cấy trong điều kiện in vitro. Cây Sâm Ngọc Linh dùng cho chuyển gen Rễ tóc Sâm Ngọc Linh tạo ra từ cây chuyển gen Nghiên cứu thu nhận sinh khối sâm Ngọc Linh bằng phương pháp chuyển gen tạo rễ tóc
  25. 25.  Đã xây dựng thành công quy trình chuyển gen tạo rễ tóc.  Tạo ra được được 350 dòng rễ sâm chuyển gen, trong đó có 31 dòng có khả năng tái sinh tốt.  Quy trình nhân sinh khối rễ sâm có thể đạt được mức gia tăng gấp 2,4 lần sau 3 tháng nuôi cấy. Nhân sinh khối rễ tóc Sâm Ngọc Linh Nghiên cứu thu nhận sinh khối sâm Ngọc Linh bằng phương pháp chuyển gen tạo rễ tóc
  26. 26. Quy trình chuyển gen tạo rễ tóc Sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis) Nghiên cứu thu nhận sinh khối sâm Ngọc Linh bằng phương pháp chuyển gen tạo rễ tóc
  27. 27. Việc nghiên cứu thành công Quy trình tạo rễ tóc sâm Ngọc Linh là một trong những kết quả nổi bật, mở ra nhiều hướng nghiên cứu và ứng dụng mới liên quan đến vấn đề khai thác hiệu quả loài dược liệu quý giá này. Lãnh đạo Đảng và Nhà nước xem sản phẩm rễ tóc Sâm Ngọc Linh của Trung Tâm CNSH TP Nghiên cứu thu nhận sinh khối sâm Ngọc Linh bằng phương pháp chuyển gen tạo rễ tóc
  28. 28. Nghiên cứu tạo tính kháng virus cho hoa lan thông qua việc ứng dụng công nghệ chuyển gen RNAi  Kỹ thuật chuyển gen RNAi lần đầu tiên đã được áp dụng tại Trung tâm Công nghệ Sinh học Tp.HCM để tạo giống hoa lan kháng virus khảm vàng (Cymbidium mosaic virus).  Thực hiện trên lan Dendrobium Sonia, sử dụng phương pháp chuyển gen bằng vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens. Cây lan Dendrobium Sonia
  29. 29. Quy trình chuyển gen vào PLBs của lan Dendrobium Sonia bằng vi khuẩn A. tumefaciens Xây dựng thành công quy trình chuyển gen vào PLBs lan Dendrobium Sonia bằng vi khuẩn A. tumefaciens với hiệu quả chuyển gen đạt trên 70%. Nghiên cứu tạo tính kháng virus cho hoa lan thông qua việc ứng dụng công nghệ chuyển gen RNAi
  30. 30.  Thiết kế thành công vector RNAi mang cấu trúc gen CP của virus khảm vàng phục vụ cho chuyển gen.  Chuyển thành công cấu trúc gen mục tiêu vào mô lan bằng vi khuẩn A. tumefaciens chủng.  Tạo được mô lan (PLBs) mang cấu trúc gen chuyển. vector RNAi mang cấu trúc gen CP của virus khảm vàng PLBs chyển gen sống sót trên môi trường chọn lọc kanamycine Nghiên cứu tạo tính kháng virus cho hoa lan thông qua việc ứng dụng công nghệ chuyển gen RNAi
  31. 31.  Tạo được cây lan in vitro hoàn chỉnh phục vụ cho đánh giá khả năng kháng virus.  Thông qua lây nhiễm virus nhân tạo trong điều kiện in vitro, đã chọn được các dòng lan có khả năng kháng virus.  Cây không chuyển gen bị tổn thương (hoại tử lá) và chết sau lây nhiễm virus trong khi cây chuyển gen vẫn phát triển bình thường. Cây chuyển gen (A) phát triển bình thường; cây đối chứng (B) bị hoại tử và chết sau 4 tuần lây nhiễm virus. Nghiên cứu tạo tính kháng virus cho hoa lan thông qua việc ứng dụng công nghệ chuyển gen RNAi
  32. 32. Nghiên cứu tạo tính kháng virus cho hoa lan thông qua việc ứng dụng công nghệ chuyển gen RNAi
  33. 33. * Nuôi cấy bao phấn ớt ngọt (Capsicum annuum L.) để tạo dòng thuần- Tạo được nguồn mẫu bao phấn in vitro. - Tạo được mô sẹo từ bao phấn in vitro. - Đang triển khai các giai đoạn tiếp theo. A. Nụ hoa ớt ngọt B. Bao phấn nuôi cấy in vitro C. Bao phấn tạo mô sẹo D. Mô sẹo từ bao phấn A B C D Một số nghiên cứu khác liên quan đến chọn giống hoa, rau và cây dược liệu
  34. 34. * Nghiên cứu mối liên hệ giữa hình thái, di truyền và hàm lượng saponin ở cây Đinh lăng (Polyscias fruticosa L.) - Đã xây dựng thành công quy trình PCR cho phân tích di truyền các dòng Đinh lăng bằng kỹ thuật ISSR. - Đang triển khai các giai đoạn tiếp theo. A. Lá Đinh lăng dùng cho tách chiết DNA B. Kiểm tra DNA tách chiết C. PCR kiểm tra di truyền bằng kỹ thuật ISSR A C B
  35. 35. * Xây dựng cơ sở dữ liệu trình tự DNA cho một số loài Lan rừng Việt Nam dựa trên DNA barcode - Xây dựng được quy trình phân tích DNA barcode cho lan rừng. - Chọn được các vùng DNA barcode để xây dựng cơ sở dữ liệu cho các loài phân loại, và xác định loài. Kết quả điện di kiểm tra sản phẩm khuếch đại DNA barcode.
  36. 36. ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU  Ứng dụng các nghiên cứu về sinh lý thực vật trong chọn tạo giống cây trồng là một trong những yếu tố quan trọng giúp đẩy nhanh tiến trình tạo ra các giống cây trồng mới.  Việc áp dụng sinh lý thực vật trong chọn giống cây trồng ở Việt Nam vẫn còn tản mác, chưa thật sự tập trung và hệ thống hóa.  Cần có những chính sách khuyến khích và tạo điều kiện mạnh mẽ hơn nữa cho việc nghiên cứu ứng dụng sinh lý thực vật để thúc đẩy nhanh hơn nữa quá trình chọn tạo các giống cây trồng mới phục vụ cho sản xuất.
  37. 37. Một số hướng nghiên cứu quan trọng về sinh lý thực vật  Nghiên cứu xây dựng và hoàn thiện hệ thống tái sinh cho các loại cây trồng để phục vụ cho chọn tạo giống cây trồng mới bằng các công nghệ hiện đại.  Nghiên cứu khả năng đáp ứng của cây trồng với các điều kiện bất lợi của môi trường để tìm ra giải pháp nâng cao khả năng chống chịu của cây trồng với biến đổi khí hậu.  Nghiên cứu mối tương tác giữa cây trồng và các tác nhân gây bệnh (nấm, vi khuẩn, virus) để tìm ra giải pháp ngăn chặn hoặc tạo ra giống có khả năng kháng bệnh.  Tăng cường các nghiên cứu về sinh lý thực vật ở mức phân tử nhằm thích ứng với xu hế phát triển hiện nay của thế giới.
  38. 38. Định hướng nghiên cứu của Trung tâm Công nghệ sinh học TP. HCM về Sinh lý thực vật  Nghiên cứu xây dựng hệ thống tái sinh cho các loại hoa, cây rau và dược liệu để phục vụ cho công tác vi nhân giống và chọn tạo giống mới.  Nghiên cứu biện pháp nâng cao khả năng thích nghi của các loại hoa, cây rau và dược liệu với điều kiện TP. HCM.  Nghiên cứu biện pháp ngăn chặn hoặc tạo ra giống hoa, rau và dược liệu có khả năng kháng bệnh.  Ứng dụng các công nghệ và kỹ thuật mới trong nghiên cứu sinh lý thực vật.
  39. 39. CHÂN THÀNH CẢM ƠN! http://www.pphysio.ulg.ac.be

×