Thạc Sĩ Nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường và giá thể mô rễ đến khả năng nhân sinh khối cộng sinh nấm rễ Am

MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Ngày nay, nhân loại đang rất nỗ lực trong việc giải quyết 3 vấn đề lớn, đó là (i) Tăng sinh trưởng và năng suất cây trồng, đảm bảo an ninh lương thực và năng lượng, (ii) Giảm thiểu thiên tai, ô nhiễm môi trường và thích ứng với biến đổi khí hậu, (iii) Phát triển bền vững và nâng cao chất lượng cuộc sống(AFCconference 2012). Các giải pháp sinh học theo hướng ―tiếp cận xanh‖ (Green approach) được nghiên cứu và hưởng ứng áp dụng mạnh mẽ nhằm làm tăng năng suất cây trồng, vật nuôi, giảm thiểu thiên tai, ô nhiễm môi trường và thích ứng tốt nhất với biến đổi khí hậu. Nghiên cứu phát triển ứng dụng các chế phẩm sinh học, vi sinh, dần thay thế các loại sản phẩm hóa học cho tăng năng suất cây trồng và bảo vệ môi trường đang ngày càng được quan tâm và đầu tư phát triển. Nâm rễ nội cộng sinh AM (Arbuscular mycorrhiza) được nghiên cứu sử dụng như một loại phân bón sinh học, một mặt có tác dụng làm tăng cường hấp thụ dinh dưỡng của cây trồng, đặc biệt là hấp thụ Lân và giữ nước trên những lập địa thoái hóa, do đó làm tăng sinh trưởng và năng suất, mặt khác nó cũng có tác dụng làm ổn định cấu trúc, đặc tính sinh học của đất và là yếu tố chỉ thị cho mức độ suy thoái của môi trường đất. Tuy nhiên, các nghiên cứu ứng dụng nấm rễ nội cộng sinh AM mới chỉ tập trung nhiều cho các cây trồng ngắn ngày, công nghệ chế phẩm AM vẫn phổ biến áp dụng ở dạng thô sơ truyền thống là ―chất nhiễm đất‖ (soil innoculum), bẫy thực vật (AM trap plant), chưa đáp ứng được các nhu cầu đòi hỏi của xản xuất cả về mặt số lượng, chất lượng sản phẩm, cũng như quy mô và hiệu quả của việc áp dụng vào sản xuất. Do vậy, hướng đi đột phá mới trong nghiên cứu AM là công nghệ nhân sinh khối AMinvitrocó khả năng góp phần giải quyết được các vấn đề tồn tại nêu trên của các loại chế phẩm AM truyền thống, trong đó môi trường nuôi cấy và giá thể rễ thực vật chủ là những yếu tố rất quan trọng trong nghiên cứu về công nghệ nhân sinh khối AM invitro.

Nhằm góp phần giải quyết các vấn đề tồn tại đã nêu trên của nghiên cứu ứng dụng công nghệ AM, đặc biệt trong lĩnh vực Lâm nghiệp, Đề tài nghiên cứu Thạc sĩ ―Nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường và giá thể mô rễ đến khả năng nhân sinh khối cộng sinh nấm rễ AM (Arbuscular mycorhiza) in vitro ‖đã được đề xuất thực hiện. Đề tài Thạc sĩ này của tôi được thực hiện trong khuôn khổ Đề tài cấp Nhà nước về ―Nghiên cứu sản xuất nấm rễ nội cộng sinh AM (Arbuscular mycorrhiza) cho cây Lâm nghiệp‖thuộc Chương trình trọng điểm phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học trong lĩnh vực nông nghiệp và phát triển nông thôn đến năm 2020.
1.2. Mục tiêu của đề tài
1.2.1. Mục tiêu chung
Nhằm nghiên cứu một số cơ sở khoa học cho công nghệ nhân sinh khối cộng sinh AM invitro và sản xuất chế phẩm ứng dụng cho cây trồng và bảo vệ môi trường.
1.2.2. Mục tiêu cụ thể
- Nhằm nghiên cứu lựa chọn được môi trường phù hợp cho hình thành cộng sinh và nhân sinh khối cộng sinh nấm rễ AM in vitro. - Nhằm nghiên cứu lựa chọn được giá thể mô rễ phù hợp cho nhân sinh khối cộng sinh nấm rễ AM in vitro.
1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
1.3.1.Ý nghĩa khoa học Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ cung cấp các cơ sở khoa học quan trọng cho công nghệ nhân sinh khối cộng sinh AM invitro và sản xuất chế phẩm ứng dụng cho cây trồng và bảo vệ môi trường.
1.3.2.Ý nghĩa thực tiễn Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ đề xuất được loại môi trường và giá thể mô rễ phù hợp nhất cho công nghệ nhân sinh khối cộng sinh AM in vitro, làm nguyên liệu sản xuất chế phẩm AM phục vụ gây trồng cây lâm nghiệp.
1.4. Phạm vi nghiên cứu
Đề tài được tiến hành nghiên cứu trong phạm vi phòng thí nghiệm.

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .
1
1.1. Đặt vấn đề
2
1.2. Mục tiêu đề tài .
2
1.2.1. Mục tiêu chung . .
2
1.2.2. Mục tiêu cụ thể
2
1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
2
1.3.1. Ý nghĩa khoa học .
2
1.3.1. Ý nghĩa thực tiễn .
2
1.4. Phạm vi nghiên cứu .
2
Chương 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .
3
1.1. Tổng quan về nấm rễ nội cộng sinh AM .
3
1.1.1. Khái niệm .
3
1.1.2. Đặc điểm của Nấm rễ nội cộng sinh AM(Arbuscular mycorrhiza) .
4
1.1.3. Vai trò của nấm rễ nội cộng sinh với cây chủ
9
1.2. Tổng quan về vi khuẩn Agrobacterium rhizogense
12
1.3. Nghiên cứu nẫm rễ nội cộng sinh trên Thế giới và Việt Nam
13
1.3.1. Trên thế giới .
13
1.3.2. Trong nước
19
Chương 2. VẬT LIỆU - NỘI DUNG - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
22
2.1. Vật liệu nghiên cứu
22
2.2. Nội dung nghiên cứu . .
23
2.2.1. Nghiên cứu tạo vật liệu giá thể mô rễ in vitro
23
2.2.2. Đánh giá ảnh hưởng của môi trường nuôi cấy đến khả năng nhân sinh khối cộng sinh nấm rễ AM in vitro .
23
2.2.3. Đánh giá ảnh hưởng của pH môi trường nuôi cấy đến khả năng nhân sinh khối cộng sinh nấm rễ AM in vitro
23
2.2.4. Đánh giá ảnh hưởng của giá thể mô rễ đến khả năng nhân sinh khối cộng sinh nấm rễ AM in vitro
23
2.3. Phương pháp nghiên cứu . .

2.3.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm .
24
2.3.2. Phương pháp tạo vật liệu mô rễ in vitro
24
2.3.3. Phương pháp cấy chuyển và nhân sinh khối mô rễ
28
2.3.4. Phương pháp tạo cộng sinh AM in vitro
28
2.3.5. Phương pháp nhân sinh khối cộng sinh AM in vitro
29
2.3.6. Phương pháp thu thập, phân tích và xử lý thống kê số liệu thí nghiệm .
29
Chương 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
31
3.1. Kết quả tạo vật liệu giá thể mô rễin vitro
31
3.2.Đánh giá ảnh hưởng của môi trường nuôi cấy đến nhân sinh khối cộng sinh AM in vitro
32
3.3. Đánh giá ảnh hưởng của pH môi trường nuôi cấy đến nhân sinh khối cộng sinh AM in vitro
38
3.4. Đánh giá ảnh hưởng của giá thể mô rễ đến nhân sinh khối cộng sinh AM in vitro .
44
Chương 4. KẾT LUẬN - TỒN TẠI - KIẾN NGHỊ .
50
4.1. Kết luận
50
4.2. Tồn tại và kiến nghị
51
TÀI LIỆU THAM KHẢO .
52
PHỤ LỤC
58