Tài liệu Khảo sát ảnh hưởng của chất điều hòa tăng trưởng thực vật và ánh sáng đơn sắc lên sự tăng trưởng cây thài lài tím (tradescantia pallida l.)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA SINH HỌC – CÔNG NGHỆ SINH HỌC ---------------- DƯƠNG THỊ NGỌC ÁNH KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA CHẤT ĐIỀU HÒA TĂNG TRƯỞNG THỰC VẬT VÀ ÁNH SÁNG ĐƠN SẮC LÊN SỰ TĂNG TRƯỞNG CÂY THÀI LÀI TÍM (Tradescantia pallida L.) KHÓA LUẬN CỬ NHÂN SINH HỌC NGÀNH SINH HỌC CHUYÊN NGÀNH: SINH LÝ THỰC VẬT HƯỚNG DẪN KHOA HỌC Th.S PHAN NGÔ HOANG TP. HỒ CHÍ MINH - 2016 SVTH: Dương Thị Ngọc Ánh Hướng dẫn khoa học: Th.S Phan Ngô Hoang LỜI CẢM ƠN ----------Đề tài được thực hiện tại Bộ môn Sinh lý Thực vật, Khoa Sinh học - Công nghệ Sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh. Để hoàn thành khóa luận này, em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc và chân thành nhất: Thầy Phan Ngô Hoang, thầy đã luôn theo sát, hướng dẫn tận tình và động viên, cổ vũ em trong suốt thời gian ngoại khóa và định hướng, hướng dẫn em thực hiện đề tài này. TS. Trần Thanh Hương - trưởng bộ môn Sinh lý thực vật, TS. Đỗ Thường Kiệt - trưởng phòng thí nghiệm Sinh lý thực vật, thầy cô luôn giúp đỡ chúng em cả về kiến thức và phương pháp cũng như các trang thiết bị và dụng cụ thí nghiệm. PGS.TS Bùi Trang Việt, PGS.TS Võ Thị Bạch Mai, PGS.TS. Nguyễn Du Sanh, Th.S Trịnh Cẩm Tú đã giảng dạy cho em những kiến thức bổ ích và kinh nghiệm nghiên cứu khoa học. Quý thầy cô đang công tác tại khoa Sinh học - Công nghệ Sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh đã luôn nhiệt tình giảng dạy cho em nhiều kiến thức cơ bản trong suốt thời gian qua. Em cảm ơn các anh chị: ThS. Huỳnh Thị Xuân Quỳnh, Chị Hoàng Thị Thu Thấm, anh Lê Anh Tuấn, chị Trần Hoài Nguyên, chị Phạm Thị Hồng Ánh, chị Nguyễn Thị Kim Anh và anh Nguyễn Tiến Anh Huy đã luôn chia sẻ và giúp đỡ em rất nhiều. Các anh chị cao học khóa 23, 24, 25, các bạn nhóm chuyên ngành và tập thể lớp 12SHH luôn hỗ trợ động viên, chia sẻ với nhau trong suốt thời gian học tập và làm khóa luận. Khóa luận cử nhân Sinh học - 2016 i SVTH: Dương Thị Ngọc Ánh Hướng dẫn khoa học: Th.S Phan Ngô Hoang Em xin chân thành cảm ơn PTN vệ tinh của Trung tâm LAFTRC-CBNU (Hàn quốc) tại Trường ĐH Khoa học Tự nhiên – ĐHQG-HCM; Công ty cổ phần bóng đèn phích nước Rạng Đông đã tài trợ thiết bị đèn LED sử dụng cho nghiên cứu này. Con vô vùng biết ơn bố mẹ, người đã sinh thành, nuôi dưỡng và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho con được theo đuổi điều con mong ước. Em cảm ơn hai chị đã luôn bên cạnh, chia sẻ mọi khó khăn và động viên em trong suốt thời gian học tập và cuộc sống xa nhà. TP. Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2016 Dương Thị Ngọc Ánh Khóa luận cử nhân Sinh học - 2016 ii SVTH: Dương Thị Ngọc Ánh Hướng dẫn khoa học: Th.S Phan Ngô Hoang MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ....................................................................................................... i MỤC LỤC ........................................................................................................... iii BẢNG CÁC KÍ HIỆU VIẾT TẮT .................................................................... vi DANH MỤC BẢNG .......................................................................................... vii DANH MỤC HÌNH .......................................................................................... viii DANH MỤC ẢNH .............................................................................................. ix TÓM TẮT ............................................................................................................ 1 LỜI MỞ ĐẦU ...................................................................................................... 2 TỔNG QUAN ....................................................................................................... 4 1.1. Tổng quan về cây Thài lài tím .............................................................. 4 1.1.1. Phân loại ............................................................................................... 4 1.1.2. Đặc điểm hình thái ............................................................................... 4 1.1.3. Tác dụng dược lý của Tradescantia pallida ......................................... 5 1.1.4. Sơ lược về lịch sử nghiên cứu Tradescantia pallida ........................... 5 1.2. Nguồn sáng nhân tạo trong nghiên cứu thực vật và ứng dụng. ............ 5 1.2.1. Nguồn sáng nhân tạo. ........................................................................... 5 1.2.2. Ứng dụng đèn LED trong nghiên cứu quang hợp. ............................... 6 1.3. Phát sinh hình thái thực vật .................................................................. 8 1.3.1. Khái niệm ............................................................................................. 8 1.3.2. Sự phát sinh chồi. ................................................................................. 9 1.3.3. Vai trò của ánh sáng trong phát sinh hình thái thực vật. .................... 10 1.4. Tăng trưởng ở thực vật. ...................................................................... 11 1.4.1. Thuật ngữ tăng trưởng. ....................................................................... 11 1.4.2. Các yếu tố tác động lên sự tăng trưởng thực vật ................................ 11 1.5. Các hợp chất biến dưỡng thực vật ...................................................... 15 1.5.1. Anthocyanin ....................................................................................... 16 1.5.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh tổng hợp anthocyanin ...................... 18 Khóa luận cử nhân Sinh học - 2016 iii SVTH: Dương Thị Ngọc Ánh Hướng dẫn khoa học: Th.S Phan Ngô Hoang VẬT LIỆU - PHƯƠNG PHÁP .......................................................................... 20 2.1. Vật liệu ............................................................................................... 20 2.1.1. Vật liệu nghiên cứu ............................................................................ 20 2.1.2. Vật liệu sinh trắc nghiệm ................................................................... 20 2.2. Phương pháp nghiên cứu .................................................................... 20 2.2.1. Ảnh hưởng của TDZ và chất điều hòa tăng trưởng thực vật trên khả năng tạo cụm chồi .............................................................................. 20 2.2.2. Ảnh hưởng của của TDZ và ánh sáng đơn sắc đèn LED lên sự phát sinh chồi. .................................................................................................... 21 2.2.3. Sự tăng trưởng của Thài lài tím in vitro dưới nguồn sáng đơn sắc đèn LED .................................................................................................... 21 2.2.4. Ly trích và xác định hoạt tính chất điều hòa tăng trưởng thực vật nội sinh ..................................................................................................... 22 2.2.5. Đo cường độ quang hợp, cường độ hô hấp ........................................ 25 2.2.6. Quan sát hình thái giải phẫu ............................................................... 25 2.2.7. Ly trích và đo hàm lượng một số hợp chất thứ cấp............................ 25 2.2.8. Xử lý số liệu ....................................................................................... 27 KẾT QUẢ ............................................................................................................ 28 3.1 Ảnh hưởng của TDZ và chất điều hòa tăng trưởng thực vật trên khả năng tạo cụm chồi .............................................................................. 28 3.2 Ảnh hưởng của TDZ và ánh sáng đơn sắc đèn LED lên sự phát sinh chồi ...................................................................................................... 32 3.3. Sự tăng trưởng của Thài lài tím in vitro dưới nguồn sáng đơn sắc đèn LED .................................................................................................... 37 THẢO LUẬN ...................................................................................................... 47 1. Ảnh hưởng của TDZ và chất điều hòa tăng trưởng thực vật trên khả năng tạo cụm chồi ............................................................................................. 47 Khóa luận cử nhân Sinh học - 2016 iv SVTH: Dương Thị Ngọc Ánh 2. Hướng dẫn khoa học: Th.S Phan Ngô Hoang Ảnh hưởng của TDZ và ánh sáng đơn sắc đèn LED lên sự phát sinh chồi ...................................................................................................... 47 3. Sự tăng trưởng của Thài lài tím in vitro dưới nguồn sáng đơn sắc đèn LED .................................................................................................... 48 KẾT LUẬN – ĐỀ NGHỊ ................................................................................... 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................. 52 PHỤ LỤC ........................................................................................................... 56 Khóa luận cử nhân Sinh học - 2016 v SVTH: Dương Thị Ngọc Ánh Hướng dẫn khoa học: Th.S Phan Ngô Hoang BẢNG CÁC KÍ HIỆU VIẾT TẮT --------------STT VIẾT TẮT NỘI DUNG 1 ABA Abscisic Acid 2 BA Benzyl Adenin 3 GA3 Giberelin Acid 4 IAA Idol Acetic Acid 5 MS Murashige Skoog 6 TDZ Thiadiazuration 7 TLT Trọng lượng tươi 8 TLK Trọng lượng khô 9 LED Light Emitting Diode Khóa luận cử nhân Sinh học - 2016 vi SVTH: Dương Thị Ngọc Ánh Hướng dẫn khoa học: Th.S Phan Ngô Hoang DANH MỤC BẢNG --------------Bảng 3.1.1. Số lượng chồi mới hình thành theo thời gian. ................................. 28 Bảng 3.1.2. Hoạt tính chất điều hòa tăng trưởng nội sinh ở cụm chồi trên các môi trường sau 4 tuần nuôi cấy................................................................................... 31 Bảng 3.2.1. Ảnh hưởng của TDZ và ánh sáng đơn sắc đèn LED lên sự hình thành cụm chồi sau 2 tuần. ............................................................................................ 34 Bảng 3.2.2. Ảnh hưởng của TDZ và ánh sáng đơn sắc đèn LED lên sự hình thành cụm chồi sau 4 tuần. ............................................................................................ 34 Bảng 3.2.3. Ảnh hưởng của TDZ và ánh sáng đơn sắc đèn LED lên sự hình thành cụm chồi sau 6 tuần. ............................................................................................ 35 Bảng 3.2.4. Hoạt tính chất điều hòa tăng trưởng thực vật nội sinh ở cụm chồi in vitro trên môi trường MS ½ bổ sung TDZ 0,05mg/l dưới các nguồn sáng khác nhau. ............................................................................................................... 36 Bảng 3.3.1. Số rễ của cây Thài lài tím in vitro tăng trưởng trên môi trường MS ½ theo thời gian dưới các ánh sáng khác nhau. ....................................................... 40 Bảng 3.3.2. Chiều dài rễ (cm) cây Thài lài tím in vitro tăng trưởng trên môi trường MS ½ theo thời gian dưới các ánh sáng khác nhau. ............................................ 40 Bảng 3.3.3. Số lá của cây Thài lài tím in vitro tăng trưởng trên môi trường MS ½ theo thời gian dưới các nguồn sáng khác nhau.................................................... 41 Bảng 3.3.4. Cường độ quang hợp và hô hấp của lá cây Thài lài tím in vitro tăng trưởng trên môi trường MS ½ sau 4 tuần dưới các nguồn sáng khác nhau. ........ 41 Bảng 3.3.5. Trọng lượng tươi, trọng lượng khô cây in vitro tăng trưởng trên môi trường MS ½ sau 4 tuần dưới nguồn sáng khác nhau. ........................................ 42 Bảng 3.3.6. Hoạt tính chất điêu hòa tăng trưởng thực vật nội sinh cây 4 tuần tuổi tăng trưởng trên môi trường MS ½ dưới các nguồn sáng khác nhau. ................. 43 Bảng 3.3.7. Hàm lượng anthocyanin ở lá các cây in vitro tăng trưởng trên môi trường MS ½ sau 4 tuần dưới các nguồn sáng khác nhau. .................................. 45 Khóa luận cử nhân Sinh học - 2016 vii SVTH: Dương Thị Ngọc Ánh Hướng dẫn khoa học: Th.S Phan Ngô Hoang DANH MỤC HÌNH --------------Hình 1.1. Sắc tố quang hợp và trung tâm phản ứng (diệp lục tố a). ...................... 7 Hình 1.2. Các bước sóng ánh sáng và sự hấp thu các bước sóng bởi các loại sắc tố quang hợp và cường độ quang hợp của Anacharis sp. ........................................... 8 Hình 1.3. Cấu trúc cơ bản aglucon của anthocyanin ........................................... 17 (Huỳnh Thị Kim Cúc và cộng sự, 2004). ............................................................. 17 Hình 1.4. Hai con đường sinh tổng hợp anthocyanin .......................................... 19 Hình 1.5. Sơ đồ ly trích chất điều hòa tăng trưởng thực vật nội sinh. ............... 23 Khóa luận cử nhân Sinh học - 2016 viii SVTH: Dương Thị Ngọc Ánh Hướng dẫn khoa học: Th.S Phan Ngô Hoang DANH MỤC ẢNH ----------------Ảnh 2.1. Cây Thài lài tím trong tự nhiên. ........................................................... 20 Ảnh 3.1.1. Cụm chồi sau 2 tuần nuôi cấy trên các môi trường MS ½ (A), MS ½ + TDZ 0,05mg/l (B), MS ½ + TDZ 0,1mg/l (C), MS ½ + IAA 1mg/l và BA 0,5mg/l (D), MS ½ + IAA 1mg/l và BA 1mg/l (E). ......................................................... 29 Ảnh 3.1.2. Cụm chồi sau 6 tuần nuôi cấy trên các môi trường MS ½ (A), MS ½ + TDZ 0,05mg/l (B), MS ½ + TDZ 0,1mg/l (C), MS ½ + IAA 1mg/l và BA 0,5mg/l (D), MS ½ + IAA 1mg/l và BA 1mg/l (E). ......................................................... 30 Ảnh 3.2.1. Cụm chồi trên môi trường MS ½ bổ sung TDZ 0,05mg/l dưới ánh sáng huỳnh quang sau 1 tuần (A), 2 tuần (B), 4 tuần (C) và 6 tuần (D). ..................... 32 Ảnh 3.2.2. Cụm chồi trên môi trường MS ½ bổ sung TDZ 0,05mg/l dưới ánh sáng LED vàng (A), LED xanh (B), LED đỏ (C), LED hồng (D) sau 6 tuần ............. 33 Ảnh 3.3.1. Cây Thài lài tím in vitro tăng trưởng trên môi trường MS ½ dưới các nguồn sáng khác nhau: huỳnh quang (A), LED trắng (B), LED vàng (C), LED đỏ (D), LED xanh (E) sau 2 tuần. ............................................................................. 37 Ảnh 3.3.2. Cây Thài lài tím in vitro tăng trưởng trên môi trường MS ½ dưới các nguồn sáng khác nhau: huỳnh quang (A), LED trắng (B), LED vàng (C), LED đỏ (D), LED xanh (E) sau 4 tuần. ............................................................................. 38 Ảnh 3.3.3. Cây Thài lài tím in vitro tăng trưởng trên môi trường MS ½ dưới các nguồn sáng khác nhau: huỳnh quang (A), LED trắng (B), LED vàng (C), LED đỏ (D), LED xanh (E), sau 6 tuần. ............................................................................ 39 Ảnh 3.3.4. Cấu trúc phiến lá cây in vitro sau 4 tuần tăng trưởng trên môi trường MS ½ dưới các nguồn sáng khác nhau: huỳnh quang (A), LED trắng (B), LED vàng (C), LED xanh (D), LED đỏ (E) ................................................................. 44 Khóa luận cử nhân Sinh học - 2016 ix SVTH: Dương Thị Ngọc Ánh Hướng dẫn khoa học: Th.S Phan Ngô Hoang TÓM TẮT Cây thài lài tím (Tradescantia pallida L.) là loài dược liệu có nhiều công dụng trong y học cổ truyền. Ngoài chữa trị chứng ho, mụn nhọt, bí tiểu, táo bón,..Thài lài tím còn được biết đến có chứa nhóm sắc tố flavonoid và anthocyanin sinh tổng hợp trong quá trình tăng trưởng của cây. Trong đề tài này, chúng tôi khảo sát khả năng phát sinh chồi và tăng trưởng chồi in vitro dưới tác động của chất điều hòa tăng trưởng thực vật cùng nguồn sáng đèn LED nhằm xác định chất lượng tia sáng tối ưu cho sự tăng trưởng của Thài lài tím; thông qua đó bước đầu tìm hiểu anthocyanin và một số hợp chất liên quan tổng hợp trong quá trình tăng trưởng in vitro ở cây Thài lài tím. Sự phát sinh chồi in vitro của cây Thài lài tím không xảy ra trên môi trường đối chứng MS ½ trong suốt quá trình 6 tuần nuôi cấy. Sự bổ sung TDZ 0,05mg/l và 0,1mg/l giúp tạo cụm chồi in vitro với số lượng cao so với đối chứng. Mặt khác sự bổ sung TDZ 0,1mg/l dưới nguồn sáng LED hồng (với đỉnh hấp thu 459 và 630nm theo tỉ lệ pha trộn 30:70) giúp tạo số chồi nhiều hơn so với các nghiệm thức còn lại. Thài lài tím in vitro tăng trưởng mạnh với các chỉ tiêu về số lá, số rễ, chiều dài rễ trên môi trường MS ½ dưới LED trắng đi cùng với cường độ quang hợp cao và cường độ hô hấp ở lá thấp nhất. Trọng lượng tươi của các cây tăng trưởng dưới ánh sáng LED trắng cao nhất nhưng ngược lại trọng lượng khô thấp đi kèm theo đó là hàm lượng anthocyanin tích lũy cao. Dưới nguồn sáng LED xanh cường độ quang hợp và hô hấp đều thấp hơn trong khi hàm lượng flavonoid là cao hơn các nghiệm thức còn lại. Hoạt tính chất điều hòa tăng trưởng thực vật nội sinh và sự phân bố sắc tố lá cũng được thảo luận. Khóa luận cử nhân Sinh học - 2016 1 SVTH: Dương Thị Ngọc Ánh Hướng dẫn khoa học: Th.S Phan Ngô Hoang LỜI MỞ ĐẦU Việt Nam có một nền y học dân tộc lâu đời với các tri thức sử dụng các loại dược liệu, các bài thuốc có giá trị dùng để chữa các bệnh thông thường và nan y. Nền y học cổ truyền độc đáo đó bảo vệ sức khỏe cho dân tộc ta suốt chiều dài lịch sử với phương châm "Nam dược trị nam nhân". Theo tổ chức y tế thế giới (WHO), khoảng 80% dân số hiện nay trên thế giới vẫn dựa vào thuốc có nguồn gốc tự nhiên trong chăm sóc sức khoẻ cộng đồng. Tuy nhiên, hiện nay nguồn dược liệu trong tự nhiên đang bị khai thác nhanh chóng dẫn đến tình trạng nguy cơ khan hiếm một số loại dược liệu thông dụng. Anthocyanin ngoài chức năng đem lại màu sắc cho thực vật còn có những lợi ích thiết thực cho sức khỏe con người nhờ có nhiều hoạt tính sinh học quý. Các nghiên cứu gần đây tập trung vào hiệu quả điều trị ung thư của anthocyanin và các giá trị dinh dưỡng đối với cơ thể người và các hoạt tính sinh học của chúng. Bên cạnh nguồn nguyên liệu để li trích anthocyanin chủ yếu là rau, củ, quả và các bộ phận khác của các loại thực vật như nho, các loại dâu, bắp cải tím, táo, củ cải rất đắt tiền và không đủ nguồn nguyên liệu cung ứng thì Thài lài tím cũng là một trong những nguyên liệu hữu hiệu không những trong công nghệ thực phẩm mà cả dược phẩm dược liệu trong tương lai. Nâng cao chất lượng cây giống đồng thời giảm giá thành sản xuất là mục tiêu hàng đầu mà các phòng thí nghiệm vi nhân giống đang hướng tới. Tuy nhiên, hầu hết các phòng vi nhân giống lại đang sử dụng hệ thống đèn huỳnh quang tiêu tốn nhiều điện năng, chiếm khoảng không gian lớn và nhiều mặt hạn chế. Việc sử dụng ánh sáng đơn sắc trong nuôi cấy in vitro có thể khắc phục được các nhược điểm mà hệ thống chiếu sáng truyền thống đang gặp phải. Hơn nữa, hệ thống chiếu sáng đơn sắc này có thể cải thiện được chất lượng cây trồng, có nhiều ưu thế hơn đến sự sinh trưởng, phát triển và các phản ứng sinh lý tích cực đối với nhiều loại cây trồng khác nhau. Tuy vậy, việc xác định chất lượng tia sáng nào phù hợp cho Khóa luận cử nhân Sinh học - 2016 2 SVTH: Dương Thị Ngọc Ánh Hướng dẫn khoa học: Th.S Phan Ngô Hoang loài thực vật nào hay giai đoạn nào của một cá thể cụ thể sẽ là một vấn đề cần đặt ra để nghiên cứu một cách nghiêm túc. Đề tài: “Khảo sát ảnh hưởng của chất điều hòa tăng trưởng thực vật và ánh sáng đơn sắc lên sự tăng trưởng cây Thài lài tím (Tradescantia pallida L.)” nhằm các mục đích: tìm hiểu tác động của một số chất điều hòa tăng trưởng thực vật cũng như ảnh hưởng của ánh sáng đơn sắc LED lên sự tăng trưởng thông qua một số chỉ tiêu cụ thể và thông qua đó bước đầu tìm hiểu anthocyanin và một số hợp chất liên quan tổng hợp trong quá trình tăng trưởng in vitro ở cây Thài lài tím. Khóa luận cử nhân Sinh học - 2016 3 SVTH: Dương Thị Ngọc Ánh Hướng dẫn khoa học: Th.S Phan Ngô Hoang TỔNG QUAN 1.1. Tổng quan về cây Thài lài tím 1.1.1. Phân loại Giới: Plantae Lớp: Magnoliopsida Bộ: Commelinales Họ: Commelinacea Chi: Tradescantia Loài: T. pallida Tên khoa học: Tradescantia pallida L. Tên khác: trai tím, trai đỏ, trai thái lan,.. Ảnh 1.1. Cây Thài lài tím (Tradescantia pallida L.) Thài lài tím có nguồn gốc vùng vịnh Mexico, sau đó phân bố rộng khắp thế giới mà chủ yếu là châu Á, châu Mỹ. Ngày nay, Thài lài tím được trồng ở nhiều nơi như một loại cây cảnh hay nguyên liệu cho những bài thuốc dân gian. 1.1.2. Đặc điểm hình thái Thài lài tím thuộc cây thân thảo sống hằng năm, mọc nằm, bò dài 20-30cm, thân tía có sọc xanh. Lá dày, đỏ ở mặt dưới, tím ở mặt trên, mép có lông dài, gân dễ thấy ở mặt dưới. Cụm hoa ở ngọn thân, có 2 lá bắc to, hoa đỏ thắm, nở sớm mai đến trưa, dài 2cm, cánh hoa cỡ 1cm, chỉ nhị có ít lông (Võ Văn Chi, 2012). Cây có nguồn gốc từ vùng bán nhiệt đới và ôn đới ẩm. Ở Việt Nam, cây mọc tự nhiên và rải rác trên các vùng núi, ven vách đá, chịu hạn tốt. Cây có sức sống mạnh và sinh trưởng nhanh vào mùa mưa. Ở vùng thiếu nước thân cây bò dài, rụng lá và tàn lụi vào mùa khô. Hoa Thài lài tím không có khả năng sinh sản. Cây mới sẽ mọc lại lên từ phần rễ khi cây mẹ bị chết đi. Khóa luận cử nhân Sinh học - 2016 4 SVTH: Dương Thị Ngọc Ánh Hướng dẫn khoa học: Th.S Phan Ngô Hoang 1.1.3. Tác dụng dược lý của Tradescantia pallida Theo các sách Đông y ghi chép, thài lài tím là cây có tính hàn, vị ngọt mát, hơi có vị chát nhẹ. Cây có thể giúp cơ thể thanh nhiệt, giải độc, khỏi bí tiểu, giảm ho, táo bón, giảm thiểu mụn nhọt. Cây còn giúp chữa các chứng đau đầu hay viêm cầu thận.  Một vài bài thuốc dân gian Chữa đái buốt: Thài lài tím 30g, mộc thông 20g, mã đề 15g, rau má 12g. Sắc lấy nước uống, chia ngày 3 lần, dùng 3- 5 ngày liên tiếp. Chữa kiết lỵ: Thài lài tím 25g, lá mơ 20g, vỏ quả lựu 10g, rau má 5g. Sắc lấy nước uống, chia 3 lần trước khi ăn, dùng 5 ngày liên tiếp. Chữa táo bón: Thài lài tím 30g, lá khoai lang non 25g. Hai nguyên liệu này rửa sạch đun sôi kĩ, ăn cả nước lẫn cái. Ngày ăn 1 lần vào buổi sáng. Chữa mụn nhọt sưng đau: Thài lài tím 30g, lá sống đời 25g. Hai nguyên liệu rửa sạch giã nhỏ, cho nước sôi để nguội khuấy đều, lọc lấy nước uống và bã đắp vào chỗ đau, ngày uống 2 lần, trong 3 ngày liên tiếp. 1.1.4. Sơ lược về lịch sử nghiên cứu Tradescantia pallida Paiva và cộng sự (2003) đã nghiên cứu ảnh hưởng của cường độ sáng lên hình thái giải phẫu và nội dung sắc tố của Thài lài tím Tradestica pallida. SHI và cộng sự (1992) đã ly trích và đo hàm lượng anthocyanin từ Tradestica pallida, bước đầu xem chúng như một phẩm màu tiềm năng. Ngoài ra Tradestica pallida có thể xem là một loài phát hiện ô nhiễm không khí với khả năng phân biệt các khu vực ô nhiễm khác nhau chính xác tới 97,5% bằng các phân tích, chiếu xạ cho thấy hàm lượng các nguyên tố vi lượng độc hại (Sumita và cộng sự 2003). 1.2. Nguồn sáng nhân tạo trong nghiên cứu thực vật và ứng dụng. 1.2.1. Nguồn sáng nhân tạo. Ánh sáng là từ dùng để chỉ các bức xạ điện từ có bước sóng nằm trong vùng quang phổ nhìn thấy được bằng mắt thường (tức là từ khoảng 380 nm đến 720 nm). Giống như mọi bức xạ điện từ, ánh sáng có thể được mô tả như những đợt sóng hạt Khóa luận cử nhân Sinh học - 2016 5 SVTH: Dương Thị Ngọc Ánh Hướng dẫn khoa học: Th.S Phan Ngô Hoang chuyển động gọi là photon. Ánh sáng do mặt trời tạo ra còn được gọi là ánh nắng (hay còn gọi là ánh sáng trắng bao gồm nhiều ánh sáng đơn sắc biến thiên liên tục từ đỏ đến tím). Ánh sáng có hai tính chất là sóng và hạt. Ánh sáng mặt trời là một dạng năng lượng (quang năng) thường được gọi là bức xạ hay năng lượng điện từ. Năng lượng điện từ du hành trong không gian ở dạng sóng, khoảng cách giữa hai đỉnh sóng kề nhau được gọi là độ dài sóng, dãy sóng điện từ đầy đủ được gọi là phổ điện từ. Mắt người có thể phân biệt được các màu khi chiếu ánh sáng qua lăng kính hay khi nhìn cầu vồng, đó là các màu: đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím (theo độ dài sóng giảm dần, tức năng lượng tăng dần). Ánh sáng mặt trời giống như một làn mưa photon có độ dài sóng khác nhau, mà mắt người chỉ nhìn thấy được một vùng hẹp. Năng lượng ánh sáng tỉ lệ nghịch với độ dài sóng. Trong các phản ứng quang hóa, mỗi phân tử (của một chất) nhận một photon, để chuyển sang trạng thái kích hoạt và tham gia vào phản ứng (Bùi Trang Việt, 2005). Ánh sáng – một nhân tố quan trọng trong sự sinh trưởng và phát triển của thực vật, nó tham gia vào nhiều quá trình sinh lý của thực vật mà cơ bản nhất là quá trình quang hợp, ngoài ra còn có quang phát sinh hình thái, đáp ứng hướng sáng,...(Dương Tấn Nhựt, 2011). 1.2.2. Ứng dụng đèn LED trong nghiên cứu quang hợp. Quang hợp là quá trình tổng hợp nhờ ánh sáng của thực vật, tảo và một số vi khuẩn để tạo ra các hợp chất carbon phục vụ bản thân cũng như làm nguồn thức ăn cho hầu hết các sinh vật trên trái đất. Về bản chất hóa học, quang hợp là quá trình oxy hóa khử, trong đó H2O bị oxy hóa và CO2 bị khử, năng lượng dùng cho quá trình này là quang năng và sản phẩm tạo ra là các hợp chất hữu cơ. Có thể khái quát quang hợp bằng phương trình sau: Khóa luận cử nhân Sinh học - 2016 6 SVTH: Dương Thị Ngọc Ánh CO2 + H2O Hướng dẫn khoa học: Th.S Phan Ngô Hoang Ánh sáng (CH2O) + O2 Hình 1.1. Sắc tố quang hợp và trung tâm phản ứng (diệp lục tố a). Phân tử (CH2O)n là năng lượng để xây dựng và tổng hợp các thành phần khác trong cơ thể thực vật. Các bước sóng ánh sáng được sử dụng trong quang hợp chỉ là một phần nhỏ của toàn bộ quang phổ điện từ. Ở thực vật bậc cao, ánh sáng đỏ, tím, xanh điều khiển quá trình quang hợp hiệu quả nhất. Những màu này nằm trong vùng ánh sáng khả kiến có bước sóng trong khoảng từ 380 đến 750 nm. Khả năng kích thích các electron của ánh sáng liên quan đến bước sóng hơn là cường độ của chùm sáng nên chỉ có một phần nhỏ ánh sáng được thực vật thực sự hấp thu. Do đó có thể loại bỏ một số loại bước sóng không cần thiết bằng cách sử dụng nguồn sáng đơn sắc từ đèn LED (Light emitting diodes). Khóa luận cử nhân Sinh học - 2016 7 SVTH: Dương Thị Ngọc Ánh Hướng dẫn khoa học: Th.S Phan Ngô Hoang Hình 1.2. Các bước sóng ánh sáng và sự hấp thu các bước sóng bởi các loại sắc tố quang hợp và cường độ quang hợp của Anacharis sp. Ngoài ra, chiếu sáng LED so với các nguồn chiếu sáng khác có những ưu điểm cơ bản sau: - Hiệu suất năng lượng sinh học cao: quang hợp của cây chủ yếu ở bước sóng 610 – 720 nm, hấp thụ sinh lý khoảng 55% và ở bước sóng ánh sáng xanh (400- 510 nm) hấp thụ sinh lý khoảng 8%. Các độ dài bước sóng khác hoặc ít tác dụng đến các quá trình quang hợp hoặc gây hại đến sự sinh trưởng cuả cây. - Tiết kiệm điện năng: sử dụng đèn LED cho hiệu quả tiết kiệm 50- 80% lượng điện tiêu thụ (Phan Hồng Khôi, 2013). 1.3. Phát sinh hình thái thực vật 1.3.1. Khái niệm Phát sinh hình thái thực vật là quá trình phát triển của tế bào, mô, cơ quan thực vật theo thời gian, từ lúc khởi đầu cho đến lúc trưởng thành, bao gồm phát sinh mô, phát sinh cơ quan và phát sinh phôi, thông qua sự phân chia, sự tăng trưởng và phân hóa tế bào (Bùi Trang Việt, 2000). Phát sinh cơ quan có thể xảy ra ở hai con đường: phát sinh trực tiếp hoặc phát sinh gián tiếp. Khóa luận cử nhân Sinh học - 2016 8 SVTH: Dương Thị Ngọc Ánh Hướng dẫn khoa học: Th.S Phan Ngô Hoang - Phát sinh cơ quan trực tiếp: chồi nách, chồi ngọn,.. - Phát sinh cơ quan gián tiếp bao gồm sự hình thành chồi và rễ trực tiếp từ mẫu cấy không thông qua giai đoạn mô sẹo. Phát sinh hình thái thực vật tùy thuộc vào hai quá trình căn bản: - Sự điều hòa hướng kéo dài tế bào. - Sự kiểm soát vị trí và hướng của mặt phẳng phân chia tế bào. Chính kiểu tăng trưởng của mọi tế bào riêng rẽ quyết định hình thái cơ quan và cơ thể thực vật. 1.3.2. Sự phát sinh chồi.  Sự hình thành chồi nách Chồi nách xuất hiện ở nách lá, được tạo bởi mô phân sinh ngọn và các phát thể lá xếp chồng lên nhau. Sự phát triển chồi nách (sự phát sinh chồi) bao gồm sự tổ chức của một mô phân sinh chồi (có cấu trúc giống với mô phân sinh ngọn của thân chính), sự kéo dài và phân hóa các mô. Các chồi nách thường bị cản phát triển do bị chồi ngọn ức chế (hiện tượng ưu thế ngọn). Hiện tượng này có thể là do auxin tổng hợp ở ngọn di chuyển xuống chồi nách và cản sự phát triển của chồi nách. Hoặc có sự cạnh tranh dinh dưỡng (chồi ngọn thu hút dinh dưỡng mạnh về phía nó). Hoặc auxin kích thích sự tiết chất cản (ethylene hoặc ABA) cản sự phát triển chồi. (Bùi Trang Việt, 2000). Các chồi bên có thể được cảm ứng phát triển bằng việc loại bỏ ưu thế ngọn. Cắt bỏ chồi ngọn để chồi nách phát triển. Trong nuôi cấy in vitro, các chồi nách có thể được kích thích phát triển mạnh bỏi việc bổ sung cytokinin vào môi trường. Vai trò của cytokinin lúc này là hạn chế ưu thế ngọn để các chồi bên phát triển (Bùi Trang Việt, 2000).  Sự hình thành chồi bất định Chồi bất định không chỉ liên hệ với mô phân sinh chóp (ngọn) mà còn có thể xuất hiện gần vết thương, gần chỗ vết cắt, gần vùng phát sinh libe - mộc hoặc ngoài Khóa luận cử nhân Sinh học - 2016 9 SVTH: Dương Thị Ngọc Ánh Hướng dẫn khoa học: Th.S Phan Ngô Hoang biểu bì, vì vậy, chồi có thể có nguồn gốc nội sinh hay ngoại sinh do sự khử phân hóa các tế bào trưởng thành. Chúng cũng khởi sự bằng những phân chia tế bào và sắp xếp tế bào giống như mô phân sinh ngọn và có mạch gắn liền với mạch của thân (Mai Trần Ngọc Tiếng, 2001). Trước khi phân hóa để hình thành tầng phát sinh chồi, tế bào đã phân hóa phải trải qua quá trình tái hoạt động. Sự tái hoạt động trải qua hai giai đoạn: khử phân hóa và tái phân hóa. - Trong giai đoạn khử phân hóa, tế bào tái lập hoạt tính phân chia, tế bào đã phân hóa bắt đầu phân chia, ti thể và lạp thể tạo thành các bóng nhỏ, tiểu hạch lớn dần, các cơ quan bên trong tế bào biến đổi trở về trạng thái của các tế bào mô phân sinh thứ cấp. - Sau đó, tế bào tiếp tục phân chia, không bào phân đoạn, kích thước tế bào giảm dần, vách mỏng, tế bào chất đậm đặc, tiểu hạch và hạch nhân rất lớn, tế bào chuyển sang trạng thái tế bào mô phân sinh sơ cấp có khả năng sinh cơ quan. - Trong giai đoạn tái phân hóa, đầu tiên, không bào trương nước hợp thành không bào trung tâm, tế bào tăng kích thước, ti thể có dạng đặc trưng dần, tế bào trở lại trạng thái tế bào mô phân sinh cấp 2 hoạt động; sau đó, các lạp phân hóa, tổng hợp các chất, tế bào phân hóa. 1.3.3. Vai trò của ánh sáng trong phát sinh hình thái thực vật. Sự phát sinh hình thái thực vật bị ảnh hưởng bởi các nhân tố của môi trường như: tuổi mô cấy, môi trường nuôi cấy, nhiệt độ, CO2, chất dinh dưỡng, chất lượng ánh sáng, thời gian và cường độ chiếu sáng. Quang phát sinh hình thái là quá trình kiểm soát sự sinh trưởng, phát triển và phát sinh hình thái của thực vật dưới ánh sáng. Debergh và cộng sự (1992) và Ziv (1991) đã chứng minh rằng cường độ chiếu sáng có tác dụng điều hòa kích thước lá và thân cũng như con đường phát sinh hình thái đồng thời ảnh hưởng đến sự hình thành sắc tố và thủy tinh thể của cây con. Chất lượng ánh sáng có ảnh hưởng quan trọng trên một số đặc tính hình thái như sự kéo dài ở cây Cúc và cây Cà chua Khóa luận cử nhân Sinh học - 2016 10