Tim hieu anh_huong_cua_auxin_va_cytokinin_den_su_tang_truong_cua_vi_tao_nitzschia_sp_0812

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH

Lê Thị Nụ

TÌM HIỂU ẢNH HƯỞNG CỦA AUXIN VÀ CYTOKININ ĐẾN SỰ TĂNG TRƯỞNG CỦA VI TẢO NITZSCHIA SP.

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

Thành phố Hồ Chí Minh – 2011

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH

Lê Thị Nụ

TÌM HIỂU ẢNH HƯỞNG CỦA AUXIN VÀ CYTOKININ ĐẾN SỰ TĂNG TRƯỞNG CỦA VI TẢO NITZSCHIA SP.

Chuyên ngành : Sinh học thực nghiệm Mã số : 60.42.30

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. LÊ THỊ TRUNG

hành phố Hồ Chí Minh – 2011

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến

Giáo viên hướng dẫn - TS. Lê Thị Trung. Cô đã tận tâm chỉ bảo, hướng dẫn, truyền

đạt những kiến thức, những kinh nghiệm quý báu trong thực hành thí nghiệm cũng

như trong cuộc sống và luôn tạo điều kiện thuận lợi nhất cho tôi trong suốt quá trình

tôi thực hiện luận văn.

Quý Thầy Cô khoa Sinh - trường Đại học Sư phạm Tp. Hồ Chí Minh và trường Đại

học Khoa học Tự nhiên Tp. Hồ Chí Minh đã tận tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức

và tạo niềm tin vững chắc cho tôi để tôi có thể tự tin bước vào quá trình nghiên cứu

và hoàn thành luận văn.

CN. Hồ Thị Mỹ Linh - phòng thí nghiệm Sinh lý thực vật Trường Đại học Sư Phạm

Tp. Hồ Chí Minh, đã nhiệt tình giúp đỡ hóa chất cũng như trang thiết bị thí nghiệm

và đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi làm việc tại phòng thí nghiệm.

Th.S. Võ Hồng Trung, Th.S. Huỳnh Thị Ngọc Như - trường Đại học Khoa học Tự

nhiên đã nhiệt tình giúp đỡ tôi và cùng tôi chia sẻ những khó khăn trong suốt quá

trình thực hiện đề tài.

Tập thể lớp cao học khóa 19 đã cùng tôi học tập nghiên cứu, cùng giúp đỡ lẫn nhau,

và chia sẻ kinh nghiệm quý báu để cùng nhau hoàn thành tốt công việc.

Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến Cha, Mẹ, Anh, Chị, Em trong

gia đình, đặc biệt là Chồng và Con trai đã luôn ở bên tôi, động viên, ủng hộ tôi về

mọi mặt, là chỗ dựa vững chắc, là động lực mạnh mẽ giúp tôi vượt qua mọi khó

khăn, thử thách để tôi hoàn thành tốt nhiệm vụ của mình.

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN ............................................................................................. 3

MỤC LỤC ................................................................................................... 4

KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ................................................................. 6

DANH MỤC ẢNH ...................................................................................... 7

DANH MỤC HÌNH .................................................................................... 9

DANH MỤC BẢNG ................................................................................. 11

MỞ ĐẦU ..................................................................................................... 1

Chương I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ........................................................ 3

1.1. Tảo silic .................................................................................................................. 3

1.2. Vị trí phân loại ........................................................................................................ 4

1.3. Cấu tạo tế bào ......................................................................................................... 4

1.4. Các hình thức sinh sản của tảo silic ....................................................................... 6

1.5. Di chuyển ................................................................................................................ 9

1.6. Dinh dưỡng ........................................................................................................... 10

1.7. Các phương pháp nuôi cấy vi tảo và đặc điểm của đường cong tăng trưởng ...... 11

1.8. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của vi tảo ........................................... 14

1.9. Một số kỹ thuật nuôi cấy vi tảo ............................................................................ 18

1.9.1. Đảo trộn ........................................................................................................ 18

1.9.2. Bình nuôi cấy ................................................................................................. 18

1.9.3. Lựa chọn và chuẩn bị môi trường ................................................................. 19

1.9.4. Phương pháp khử trùng................................................................................. 20

1.9.5. Phương pháp phân lập .................................................................................. 21

1.10. Vai trò của vi tảo ................................................................................................ 22

1.10.1. Lợi ích .......................................................................................................... 22

1.10.2. Tác hại ......................................................................................................... 24

Chương 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP ....................................... 25

2.1 Vật liệu nghiên cứu ............................................................................................... 25

2.2 Phương pháp .......................................................................................................... 25

Chương 3. KẾT QUẢ - THẢO LUẬN ................................................... 37

3.1. Kết quả phân lập ................................................................................................... 37

3.2. Kết quả tinh sạch .................................................................................................. 37

3.3. Định danh ............................................................................................................. 38

3.4 Nuôi thích nghi trong điều kiện phòng thí nghiệm ............................................... 41

3.5. Môi trường nuôi thích hợp ................................................................................... 41

3.6. Mật độ cấy chuyền thích hợp .............................................................................. 45

3.7. Thời điểm cấy chuyền thích hợp .......................................................................... 50

3.8. Ảnh hưởng của auxin ở các nồng độ khác nhau lên sự sinh trưởng của vi tảo Nitzschia palea ............................................................................................................ 54

3.9. Ảnh hưởng của cytokinin ở các nồng độ khác nhau lên sự sinh trưởng của vi tảo Nitzschia palea ............................................................................................................ 70

3.10. Ảnh hưởng kết hợp của AIA và BA ................................................................... 86

Chương 4. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ................................................... 99

4.1.Kết luận ................................................................................................................. 99

4.2.Đề nghị: ................................................................................................................. 99

TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................... 100

KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

AIA Acid indole 3-acetic

ATP Adenosine triphosphate

BA Benzyladenin

CĐHH Cường độ hô hấp

CĐQH Cường độ quang hợp

EDTA Ethylen diamine tetraacetic acid

et. al. Những người khác (cộng sự)

GA Gibberellic acid (Gibberellin)

HS Chu #10 Half Streng Chu #10

ml mililit

N Ngày

ppm parts per million (phần triệu)

tb tế bào

Tp. HCM Thành phố Hồ Chí Minh

µL microlit

µM micromol/lit

DANH MỤC ẢNH

Ảnh 3.1: Các tế bào Nitzschia sp. lẫn với các tế bào khác trước khi phân lập .......... 40

Ảnh 3.2: Tế bào Nitzschia sp. riêng lẻ (x40). ............................................................ 40

Ảnh 3.3: Hình thái tế bào Nitzschia sp. trong môi trường nuôi dưới kính vi quang học 41

Ảnh 3.4: Mặt trong của vỏ tế bào dưới kính hiển vi điện tử quét ............................. 41

Ảnh 3.5: Phần đầu của vỏ tế bào ở mặt trong dưới kính hiển vi điện tử quét ........... 41

Ảnh 3.6: Mặt ngoài của vỏ tế bào dưới kính hiển vi điện tử quét ............................. 42

Ảnh 3.7: Tế bào Nitzschia palea đang ở giai đoạn phân chia (x40).......................... 44

Ảnh 3.8: Hình thái tế bào N.palea trong Môi trường Half Strength Chu #10 ........... 44

Ảnh 3.9: Hình thái tế bào N.palea trong Môi trường Combo ................................... 45

Ảnh 3.10: Hình thái tế bào N.palea trong Môi trường BG 11 ................................... 46

Ảnh 3.11. Màu dịch nuôi của 3 môi trường tương ứng ............................................. 46

Ảnh 3.12: Hình thái tế bào N.palea trong Môi trường BG 11 ở mật độ xuất phát 2,5.103

tb/ml ............................................................................................................................ 49

Ảnh 3.13: Hình thái tế bào N.palea trong Môi trường BG 11 ở mật độ xuất phát 5.103 tb/ml

.................................................................................................................................... 49

Ảnh 3.14: Hình thái tế bào N.palea trong Môi trường BG 11 ở mật độ xuất phát 7,5.103

tb/ml ............................................................................................................................ 50

Ảnh 3.15: Hình thái tế bào N.palea trong Môi trường BG 11 ở mật độ xuất phát 10.103

tb/ml ............................................................................................................................ 51

Ảnh 3.16: Hình thái tế bào N.palea trong môi trường BG 11 khi cấy chuyền vào ngày thứ 3

.................................................................................................................................... 54

Ảnh 3.17: Hình thái tế bào N.palea trong môi trường BG 11 khi cấy chuyền vào ngày thứ 4

.................................................................................................................................... 55

Ảnh 3.18. Hình thái tế bào N.palea trong môi trường BG 11 khi cấy chuyền vào ngày thứ 5

.................................................................................................................................... 55

Ảnh 3.19. Hình thái tế bào N.palea trong môi trường chuẩn ..................................... 58

Ảnh 3.20. Hình thái tế bào N.palea trong môi trường bổ sung AIA 10-6 g/ml .......... 59

Ảnh 3.21. Hình thái tế bào N.palea trong môi trường bổ sung AIA 10-8 g/ml .......... 60

Ảnh 3.22. Hình thái tế bào N.palea trong môi trường bổ sung AIA 10-10 g/ml ......... 60




Ảnh 3.26. Hình thái tế bào N.palea trong môi trường chuẩn .................................... 70





Ảnh 3.31. Hình thái tế bào N.palea trong môi trường bổ sung BA 10-6 g/ml ............ 77

Ảnh 3.32. Hình thái tế bào N.palea trong môi trường bổ sung BA 10-8 g/ml ............ 78

Ảnh 3.33 Hình thái tế bào N.palea trong môi trường bổ sung BA 10-10 g/ml ........... 79


Ảnh 3.35. Hình thái tế bào N.palea trong môi trường bổ sung BA 10-12 g/ml .......... 84







Ảnh 3.42. Hình thái tế bào N.palea trong môi trường bổ sung AIA 10-18 kết hợp với BA 10-

18 ................................................................................................................................. 95

Ảnh 3.43. Hình thái tế bào N.palea trong môi trường bổ sung AIA 10-20 kết hợp với BA 10-

18 ................................................................................................................................. 96

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Cấu trúc tế bào tảo silic ............................................................................... 6

Hình 1.2: Sơ đồ minh họa cấu trúc tế bào (a) và chu kỳ tế bào (b) của một tế bào tảo silic

theo mặt cắt ngang. ...................................................................................................... 7

Hình 1.3: Vòng đời của tảo silic ................................................................................. 9

Hình 1.4: Đường cong tăng trưởng của vi tảo trong điều kiện nuôi cấy hàng loạt (a) và sự

thay đổi tương ứng của tốc độ tăng trưởng (b)........................................................... 12

Hình 2.1: Mô hình vợt lưới phiêu sinh ...................................................................... 27

Hình 2.2: Các thao tác tạo đầu pipette ....................................................................... 28

Hình 2.3: Buồng đếm hồng cầu ................................................................................. 33

Hình 2.4: Quy ước đếm tế bào ................................................................................... 33

Hình 3.1: Đường cong tăng trưởng của Nitzschia palea trong các môi trường Half Strength

Chu #10, Combo và BG 11 ........................................................................................ 47

Hình 3.2: Đường cong tăng trưởng của Nitzschia palea trong các môi trường ở các mật độ

xuất phát khác nhau .................................................................................................... 52

Hình 3.3: Đường cong tăng trưởng của N.palea ở các thời điểm cấy chuyền ......... 57

Hình 3.4: Đường cong tăng trưởng của N.palea trong các môi trường bổ sung AIA 10-6

g/ml, 10-8 g/ml, 10-10 g/ml ........................................................................................... 62

Hình 3.5: Cường độ quang hợp của vi tảo N. palea trong các môi trường bổ sung AIA 10-6

g/ml, 10-8 g/ml, 10-10 g/ml ........................................................................................... 63

Hình 3.6: Cường độ hô hấp của vi tảo N. palea trong các môi trường bổ sung AIA ở các

nồng độ 10-6 g/ml, 10-8 g/ml, 10-10 g/ml ..................................................................... 64

Hình 3.7: Đường cong tăng trưởng của N.palea trong các môi trường bổ sung AIA ở các

nồng độ 10-12 g/ml, 10-14 g/ml .................................................................................... 67

Hình 3.8: Cường độ quang hợp của vi tảo N. palea trong các môi trường bổ sung AIA 10-12

g/ml, 10-14 g/ml ........................................................................................................... 69

Hình 3.9: Cường độ hô hấp của vi tảo N. palea trong các môi trường bổ sung BA 10-12 g/ml,

10-14 g/ml .................................................................................................................... 69

Hình 3.10: Đường cong tăng trưởng của N.palea trong các môi trường bổ sung AIA ở các

nồng độ 10-16 g/ml, 10-18 g/ml, 10-20 g/ml ................................................................... 74

Hình 3.11: Cường độ quang hợp của vi tảo N. palea trong các môi trường bổ sung AIA ở

các nồng độ 10-16 g/ml, 10-18 g/ml, 10-20 g/ml ............................................................ 75

Hình 3.12: Cường độ hô hấp của vi tảo N. palea trong các môi trường bổ sung AIA ở các


Hình 3.13: Đường cong tăng trưởng của N.palea trong các môi trường bổ sung BA ở các


Hình 3.14: Cường độ quang hợp của vi tảo N. palea trong các môi trường bổ sung BA ở các


Hình 3.15: Cường độ hô hấp của vi tảo N. palea trong các môi trường bổ sung BA ở các



nồng độ 10-12 g/ml, 10-14 g/ml ..................................................................................... 86

Hình 3.17: Cường độ quang hợp của vi tảo N. palea trong các môi trường bổ sung BA 10-12

g/ml, 10-14 g/ml ........................................................................................................... 87

Hình 3.18: Cường độ hô hấp của vi tảo N. palea trong các môi trường bổ sung BA 10-12

g/ml, 10-14 g/ml ........................................................................................................... 88



Hình 3.20: Cường độ quang hợp của vi tảo N. palea trong các môi trường bổ sung BA ở các


Hình 3.21: Cường độ hô hấp của vi tảo N. palea trong các môi trường bổ sung BA ở các


Hình 3.22: Đường cong tăng trưởng của N.palea trong các môi trường bổ sung AIA 10-18

g/ml kết hợp BA 10-18 g/ml, môi trường bổ sung AIA 10-20 g/ml kết hợp BA 10-18 g/ml 97

Hình 3.23: Cường độ quang hợp của N. palea trong các môi trường bổ sung AIA 10-18 g/ml

kết hợp BA 10-18 g/ml, môi trường bổ sung AIA 10-20 g/ml kết hợp BA 10-18 g/ml . 99

Hình 3.24: Cường độ quang hợp của vi tảo N. palea trong các môi trường bổ sung AIA 10-

18 kết hợp BA 10-18, môi trường bổ sung AIA 10-20 kết hợp BA 10-18 ....................... 99

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1: Thí nghiệm xác định thời điểm cấy chuyền thích hợp .............................. 35

Bảng 2.2 : Thí nghiệm ảnh hưởng của AIA lên sự sinh trưởng vi tảo ...................... 38

Bảng 2.3: Thí nghiệm ảnh hưởng của BA lên sự sinh trưởng vi tảo ......................... 38

Bảng 3.1: Mật độ tế bào Nitzschia palea trong các môi trường Half Strength Chu #10,

Combo và BG -11....................................................................................................... 47

Bảng 3.2: Tốc độ tế bào Nitzschia palea trong các môi trường HS Chu #10, Combo và BG

11 ................................................................................................................................ 48

Bảng 3.3: Mật độ tế bào N. palea trong các môi trường chuẩn ở các mật độ xuất phát khác

nhau ............................................................................................................................ 52

Bảng 3.4: Tốc độ tăng trưởng/ngày của N.palea ở các mật độ xuất phát ................. 53

Bảng 3.5. Mật độ tế bào N.palea ở các thời điểm cấy chuyền .................................. 56

Bảng 3.6: Tốc độ tăng trưởng của N.palea ở các thời điểm cấy chuyền ................... 57

Bảng 3.7. Mật độ tế bào N.palea trong các môi trường bổ sung AIA ở các nồng độ10-6 g/ml,

10-8 g/ml, 10-10 g/ml .................................................................................................... 61

Bảng 3.8 Tốc độ tăng trưởng của vi tảo N.palea trong các môi trường bổ sung AIA ở các


Bảng 3.9. Mật độ tế bào N.palea trong các môi trường bổ sung AIA ở các nồng độ 10-12

g/ml và 10-14 g/ml ....................................................................................................... 67

Bảng 3.10. Tốc độ tăng trưởng của vi tảo N.palea trong các môi trường bổ sung AIA ở các

nồng độ 10-12 g/ml và 10-14 g/ml ................................................................................ 68

Bảng 3.11. Mật độ tế bào N.palea trong các môi trường bổ sung AIA ở các nồng độ khác

nhau ............................................................................................................................ 73

Bảng 3.12. Tốc độ tăng trưởng của vi tảo N.palea trong các môi trường bổ sung AIA ở các


Bảng 3.13. Mật độ tế bào N.palea trong các môi trường bổ sung BA ở các nồng độ 10-6

g/ml, 10-8 g/ml, 10-10 g/ml .......................................................................................... 80

Bảng 3.14. Tốc độ tăng trưởng của vi tảo N.palea trong các môi trường bổ sung BA ở các



g/ml và 10-14 g/ml ....................................................................................................... 85


nồng độ 10-12 g/ml và 10-14 g/ml ................................................................................ 86


g/ml, 10-18 g/ml và 10-20 g/ml ..................................................................................... 91


nồng độ 10-16 g/ml, 10-18 g/ml và 10-20 g/ml ............................................................... 92

Bảng 3.19. Mật độ tế bào N.palea trong các môi trường bổ sung AIA 10-18 g/ml kết hợp BA

10-18 g/ml, môi trường bổ sung AIA 10-20 g/ml kết hợp BA 10-18 g/ml ..................... 97

Bảng 3.20. Tốc độ tăng trưởng của vi tảo N.palea trong các môi trường bổ sung AIA 10-18

g/ml kết hợp BA 10-18 g/ml, môi trường bổ sung AIA 10-20 g/ml kết hợp BA 10-18 g/ml 98

MỞ ĐẦU

Tảo nói chung và vi tảo nói riêng có vai trò rất quan trọng trong tự nhiên và trong đời

sống nhân loại. Tảo sản xuất sản phẩm sơ cấp trong đại dương chiếm 71% bề mặt trái đất,

trực tiếp hoặc gián tiếp hỗ trợ cuộc sống ở các vùng biển, rất có ý nghĩa trong năng suất toàn

cầu. Trong các thủy vực nước ngọt, tảo cung cấp ôxy và hầu hết thức ăn sơ cấp cho cá và

các động vật thủy sinh khác, góp phần bảo vệ môi trường nuôi thủy sản bằng cách tiêu thụ

bớt lượng muối khoáng dư thừa (Andersen, 2005).

Tảo phân bố rộng rãi, những tảo sống ở tầng nước mặt được gọi là Tảo phù du

(Phytoplankton) còn những tảo sống bám dưới đáy thủy vực, bám trên các vật sống hay

thành tàu thuyền được gọi là Tảo đáy (Phytobentos) (Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Hoài Hà,

2006). Trong thực vật phù du, tảo silic là loài tảo đơn bào, có kích thước hiển vi, thường

chiếm khoảng 60-70% về số loài cũng như sinh vật lượng, có khi lên đến 84% về số loài và

99% về sinh vật lượng (Trương Ngọc An, 1993).

Với những tầm quan trọng nêu trên, vi tảo được các nhà nghiên cứu chú ý với mong

muốn có thể khai thác được các nguồn lợi từ chúng phục vụ cho đời sống và sản xuất.

Trên thế giới, nhiều phương pháp và môi trường nuôi cấy cơ bản được sử dụng và

phát triển vào cuối những năm 1800 và đầu những năm 1900. Ferdinand Cohn người Đức

(1850), người sáng lập ra vi khuẩn, đã thành công trong việc giữ các tảo đơn bào

Haematococcus (Chlorophyceae) trong phòng thí nghiệm của mình ở Breslau (Ba Lan).

Miquel, một nhà vi sinh vật học, là người đầu tiên phân lập và thiết lập môi trường nuôi cấy

vi tảo nước ngọt và tảo silic nước mặn. Droop (1967) cung cấp một phương pháp mới là sử

dụng kháng sinh để xử lý vi tảo. Nhiều nhà khoa học khác cũng có những đóng góp kiến

thức về nuôi cấy tảo trong các thập kỷ của thế kỷ 19 (Andersen, 2005).

Ở Việt Nam, đã có những nghiên cứu về ảnh hưởng của chất điều hòa sinh trưởng

thực vật lên tảo như: Nghiên cứu sự hiện diện và vai trò của các chất điều hòa tăng trưởng

thực vật ở tảo lam Spirulina plantensis (Lê Thị Phương Hồng, Bùi Trang Việt, Phạm Thành

Hổ, năm 1997). Chất trích chứa hormon tăng trưởng thực vật từ tảo Chlorella pyrenoidosa

có tác dụng kích thích sự tăng trưởng tế bào trong nuôi cấy in vitro (Lê Thị Phương Hồng

và cộng sự, 2002). Ảnh hưởng của AIA và GA3 đến loài Chaetoceros subtilis và

Chaetoceros lauderi (Nguyễn Thị Kim Ánh, 2008). Bước đầu khảo sát ảnh hưởng của các

chất điều hòa sinh trưởng thực vật đến sự tăng trưởng của vi tảo Thalassiosira sp. (Huỳnh

Thị Ngọc Như, 2010).

Trên thế giới, việc sử dụng môi trường nuôi nhân tạo để nghiên cứu sinh lý vi tảo khá

phổ biến nhưng ở Việt Nam, phương pháp này vẫn chưa được áp dụng rộng rãi. Vai trò của

các chất điều hòa sinh trưởng thực vật được hiểu biết và sử dụng rộng rãi ở thực vật bậc cao

nhưng với vi tảo còn nhiều hạn chế.

Từ những thực tế trên, chúng tôi chọn đề tài: “Tìm hiểu ảnh hưởng của auxin và

cytokinin đến sự tăng trưởng của vi tảo Nitzschia sp.”

Mục tiêu của đề tài:

Phân lập và định danh đối tượng Nitzschia sp. qua quan sát hình thái, cấu trúc vỏ

silic dưới kính hiển vi điện tử quét và bằng phương pháp sinh học phân tử.

Tìm môi trường nuôi cấy, mật độ tế bào xuất phát, thời điểm cấy chuyền thích hợp

cho sự tăng trưởng của loài vi tảo này.

Tìm hiểu ảnh hưởng của các chất điều hòa sinh trưởng thực vật là auxin và cytokinin

ở các nồng độ khác nhau đến sự tăng trưởng của Nitzschia sp.

Đề tài được thực hiện tại phòng thí nghiệm sinh lý thực vật trường Đại học Sư phạm

Tp. HCM. Thời gian thực hiện đề tài từ tháng 11/2010 – 09/2011.

Chương I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Tảo silic Tảo silic là loại tảo đơn bào có kích thước hiển vi. Hai mảnh vỏ thấm silic và thủng

lỗ theo nhiều dạng khác nhau đặc trưng cho từng loài (Taylor & Francis Group, 2006). Ở

nhiều loài, các tế bào nối với nhau thành chuỗi dài, một số loài từng tế bào sống riêng lẻ,

một số ít loài dùng chất keo tiết ra bám vào vật thể khác sống cố định (Trương Ngọc An,

1993). Đây là ngành chiếm ưu thế trong nhóm thực vật phiêu sinh. Trong đó, lớp tảo silic

(Bacillariophycea) gọi là Diatom giữ một vai trò rất quan trọng. Tảo silic có số loài nhiều

thứ hai sau tảo lục. Trong nước, thành phần tảo silic phong phú nhất ở độ sâu 5-30m, nhưng

sinh khối lại thường đạt mức cao nhất ở độ sâu 20-50m . Khi sống bám tảo silic tạo nên một

lớp trơn màu nâu. Trong các thủy vực nước ngọt tảo silic lông chim chiếm ưu thế về thành

phần loài. Khi nồng độ muối tăng cao thì hầu như tảo silic trung tâm hoàn toàn chiếm ưu thế

(Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Hoài Hà, 2006).

Lớp tảo silic được chia làm hai bộ, căn cứ vào sự đối xứng của cấu trúc vỏ (Taylor &

Francis Group, 2006) :

Bộ tảo silic trung tâm (Centrales Schutt) : Tế bào dạng đĩa tròn, bầu dục, dạng hộp

tròn, nhiều cạnh hoặc dạng ống. Vân hoa trên mặt vỏ sắp xếp theo dạng đối xứng tỏa tia từ

một điểm hoặc nhiều điểm làm trung tâm. Trên mặt vỏ tế bào thường có những gai, lông

hay u lồi. Thể sắc tố dạng hạt nhỏ, hình đĩa nhỏ, gồm nhiều đĩa (Trương Ngọc An, 1993;

Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Hoài Hà, 2006).

Bộ tảo silic lông chim (Pennales) : Tế bào dạng sợi, dạng chuỗi, dạng hình que, hình

gậy, … Mặt vỏ tế bào hình thoi dài, hình chữ nhật,… Vân hoa trên mặt vỏ tế bào sắp xếp

theo dạng đối xứng hai bên. Phần lớn các loài trong bộ tảo này sống chủ yếu ở nước ngọt,

trong ao hồ hoặc sống bám vào rong biển, hoặc các vật thể khác. Thể sắc tố trong tế bào

thường dạng tấm, dạng bản và số lượng rất ít, sắc lạp lớn, hình phiến chữ H hay hình sao, có

1 đến 2 cái (Phạm Hoàng Hộ, 1972). Một số ít có nhiều đĩa nhỏ, không có hạt pyrenoid, một

số ít có hạt pyrenoid trần không có bao tinh bột (Trương Ngọc An, 1993; Nguyễn Lân

Dũng, Nguyễn Hoài Hà, 2006).

Các tế bào của các loài thuộc họ tảo Nitzschia (Nitzschiceae Schroeder) thường hình

que, hình gậy, có nhiều biến dạng. Ở hai mặt vỏ đều có rãnh dài hình ống nằm ở trên gờ

xương thuyền và lệch về một bên. Trên mặt vỏ không có cấu tạo các nốt, lát cắt ngang tế

bào hơi có dạng củ ấu. Trên gờ xương thuyền có những cấu tạo điểm nhỏ. Mặt vòng vỏ tế

bào thường hình que dài, hẹp, có khi cong. Thể sắc tố thường có hai cái tấm nhỏ, rất ít loài

có nhiều thể sắc tố (Trương Ngọc An, 1993).

Các cá thể thuộc chi tảo Nitzschia (Nitzschia Hassall) thường sống riêng lẻ hoặc nối

với nhau thành chuỗi dạng bản, dạng que dài. Mặt vỏ của các loài thuộc chi này thường là

hình que biến dạng như thành hình thoi rất hẹp, cong hình chữ “S”. Ở mép mặt vỏ có cấu

tạo gờ xương thuyền, trên gờ có một hàng lỗ tròn rất nhỏ là các điểm xương thuyền, miệng

của lỗ tròn ở phía trong tế bào (Trương Ngọc An, 1993).

Nitzschia sp. là chi tảo silic phân bố rộng rãi, phổ biến trong các môi trường nước

ngọt khác nhau (nước chảy, nước tù) và nước mặn. Qua các nghiên cứu về hình thái học và

đa dạng di truyền, kết quả cho thấy Nitzschia không phải chỉ là một loài mà có thể được chia

thành ba hay nhiều loài (Trobajo R., Clavero E., Chepurnov Va, Sabbe K., Mann Dg,

Ishihara S. và Cox EJ Năm 2009).

1.2. Vị trí phân loại Giới: Chromista

Ngành: Bacillariophyta

Lớp : Bacillariophyceae

Bộ : Pennales

Họ : Nitzschiaceae

Chi : Nitzschia

( Trương Ngọc An, 1993)

1.3. Cấu tạo tế bào Tảo silic có cấu tạo đơn bào sống đơn độc hay thành tập đoàn dạng palmella, dạng

sợi, dạng chuỗi, dạng zic-zắc, dạng dải, dạng sao, dạng ống, dạng cây,... Kích thước thay

đổi từ một mm đến vài mm. Tế bào có nhân lưỡng bội. Đặc điểm của lớp tảo này là có thành

tế bào gồm hai mảnh vỏ. Lớp trong là pectin, lớp ngoài là oxid silic. Hai mảnh vỏ (nắp đậy

và đáy) lắp khít vào nhau, bên trong chứa tế bào chất. Nhiều tảo silic có cấu trúc hoa văn

trên mặt vỏ. Hoa văn cấu tạo bởi các lỗ nhỏ hay các rãnh nhỏ. Có khi có các khe hở. Một số

có khả năng di động nhờ nội chất chuyển động trong các khe trên thành tế bào. Tế bào chất

trong suốt, tạo thành lớp mỏng nằm bên dưới thành tế bào hay tạo thành khối nhỏ ở trung

tâm với nhiều sợi sinh chất nối với thành tế bào (Trương Ngọc An, 1993).

Tổng cộng, 99,9% sinh khối tảo là chiếm bởi sáu yếu tố lớn như carbon (C), oxy (O),

hydro (H), nitơ (N), lưu huỳnh (S), phốt pho (P), cùng với canxi (Ca), Kali (K), natri (Na),

clo (Cl), magiê (Mg), sắt (Fe), và silicon (Si). Các yếu tố còn lại chủ yếu là các nguyên tố vi

lượng cần thiết trong xúc tác (Taylor & Francis Group, 2006).

Các tế bào của Nitzschia thường dài, thẳng, và thu hẹp nhưng có thể hình trứng.

Chúng thường là những tế bào đơn lẻ, các tế bào thường chứa hai lạp thể ở vị trí đối nhau ở

mỗi cực của tế bào. Hệ thống rãnh trong Nitzschia là fibulate (xương) trên bề mặt hoặc gần

biên của van. Nitzschia là một chi tương đối lớn với hàng trăm loài nước ngọt và nước biển.

Nitzschia chứa nhiều loài chịu ô nhiễm (Lowe, 1974) đã được sử dụng như các chỉ số của

chất lượng nước bị suy thoái (Whitton et. al., 1991; Whitton và Rott, 1996).

Các tế bào Nitzschia cấu tạo đối xứng hai bên, phần trung tâm hơi lồi hoặc song song

nhưng không bao giờ lõm. Trong một vỏ tảo silic, các hệ thống rãnh của hai vỏ nằm trên các

cạnh đối diện. Sự hình thành vỏ tảo silic diễn ra trong các túi lắng đọng silica, xuất phát từ

bộ máy Golgi, trong đó silica được tích tụ. Các túi tiết cuối cùng kết thúc sản phẩm của

chúng lên bề mặt tế bào ở một vị trí xác định (Taylor & Francis Group, 2006). Mỗi tế bào

có hai lục lạp, nằm đối xứng nhau. Mỗi lục lạp là một đĩa đơn giản (W. Smith, 1856). Các

thể lưới phức tạp là perinuclear chỉ nằm trong phần tế bào chất trung tâm. Ti thể có thưa

thớt trong tế bào chất trung tâm nhưng có nhiều trong phần tế bào chất ngoại vi. Các hạt tạo

tinh bột có màng bao và gần hạt này có những giọt dầu. Các màng bao các hạt tinh bột có

thể là một hỗn hợp của các phần cuối của đĩa lục lạp, tạo điều kiện di chuyển nhanh chóng

cho các sản phẩm quang hợp vào chất nền nhân tinh bột, nơi những giọt dầu đặc trưng có

thể được hình thành. Thành phần lipid chính trong Nitzschia palea là chất béo trung tính

như monogalactosyl, digalactosyl và sulphoquinovosyl diglycerides, glycerol phosphatidyl,

choline phosphatidyl và ethanolamine phosphatidyl, trong đó axid palmitoleic, palmitic,

eicosapentaenoic và traenoic eicosate là những thành phần axid béo chủ yếu. Lipid được

tổng hợp khi có ánh sáng và được dự trữ trong tế bào dưới dạng chất béo trung tính (Tạp chí

Sinh học tế bào, 1963). Các lục lạp chứa diệp lục a và c, caroten. Sản phẩm dự trữ là dầu và

chrysolaminarin. Trong cấu tạo của vách tế bào Nitzschia sp. có chứa nhiều acid alginic và

nhiều loại alginat (Hoàng Thị Sản, 2003). Trong tế bào có các bào quan: nhân, ty thể, thể

golgi, mạng lưới nội chất, ribosome và không bào (hình 1.1).

Hình 1.1: Cấu trúc tế bào tảo silic (http:// www.thallobionta.szm.sk)

1.4. Các hình thức sinh sản của tảo silic Nitzschia sp. thuộc nhóm tảo silic, sinh sản theo các hình thức:

- Sự phân chia tế bào: Có thể xảy ra theo chiều dọc hoặc ngang (Taylor & Francis

Group, 2006). Mỗi tế bào con nhận một trong hai mảnh vỏ của tế bào mẹ và tự tạo lấy một

mảnh vỏ mới bé hơn lồng vào mảnh vỏ cũ, khi đó nội chất phân đôi, hai mảnh vỏ tách ra

kèm theo một nửa nội chất (hình 1.2). Vì vậy, sau nhiều lần phân bào, kích thước tế bào nhỏ

dần. Đến một lúc nào đó, chúng phải sử dụng hình thức bào tử tăng trưởng để khôi phục lại

kích thước ban đầu (Đặng Thị Sy, 2005).

thylakoid Lục lạp

Nắp

Nếp

sườn

Pyrenoid

Thể Golgi Không bào Ti thể

điểm nút

điểm nút

giữa

điểm nút

rãnh

Không bào

http://www.thallobionta.szm.sk/

Hình 1.2: Sơ đồ minh họa cấu trúc tế bào (a) và chu kỳ tế bào (b) của một tế bào tảo

silic theo mặt cắt ngang. 1. Sự phân chia tế bào; 2. Sự tách rời 2 mảnh vỏ; 3. Sự thành lập

các mảnh vỏ mới; 4. Tách thành hai tế bào con; 5,6. Hình thành tế bào trưởng thành.

- Sinh sản bằng bào tử tự thân (autospore): Khi các thế hệ sau có mảnh vỏ quá nhỏ

chúng sẽ hình thành nên vỏ tạm thời (perizonium), trong lớp vỏ đó tế bào lớn lên và tạo

thành bào tử tự thân. Bào tử đạt đến kích thước chuẩn sẽ tổng hợp nên hai nắp vỏ mới

(Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Hoài Hà, 2006).

Bào tử có thể được sản xuất trong các tế bào bình thường, trong các tế bào sinh

dưỡng hoặc các cấu trúc chuyên biệt gọi là túi bào tử (Taylor & Francis Group, 2006).

- Trong điều kiện không thuận lợi, đặc biệt là khô hạn, nhiều nhóm tảo chuyển vào

giai đoạn nghỉ, vách tế bào dày lên để đáp ứng với các chất dinh dưỡng hạn chế hoặc ánh

sáng hạn chế của môi trường, đảm bảo sự tồn tại của loài. Bên trong vách chứa nhân, lục lạp

và vật chất dự trữ dồi dào. Sau một thời gian nghỉ, khi có điều kiện thuận lợi, các bào tử nảy

mầm và giải phóng ra các tế bào sinh dưỡng mới (Taylor & Francis Group, 2006).

Nang nghỉ cũng có thể được hình thành trong điều kiện dinh dưỡng tối ưu (Anderson

al al., 1983; Pfiester, 1984; Parker, 2002). Các yếu tố khác như nhiệt độ, ánh sáng, các chất

Rãnh khớp 2

mảnh vỏ

Mảnh vỏ trên

Phần gắn 2

mảnh vỏ

Mảnh vỏ dưới

http://www.informaworld.com/ampp/image?path=/713454511/794773177/gbif_a_325625_o_f0002g.jpeg�

dinh dưỡng, vi chất dinh dưỡng, độ mặn cũng ảnh hưởng tới sự kết bào xác (Andersen,

2005). Thời gian nghỉ của nang có thể từ vài tuần (Blackburn at al., 1989; Parker, 2002) đến

vài tháng tùy loài (Rengefors và Anderson, 1998; Kremp và Anderson, 2000).

- Rất ít gặp sinh sản hữu tính ở tảo silic. Một số loài sinh sống ở nước ngọt có thể

tiến đến gần nhau, nội chất thoát ra khỏi nắp vỏ và tạo nên bao nhầy, sau đó phân chia giảm

nhiễm tạo ra 4 nhân con. Hai nhân con về sau thoái hóa đi, hai nhân còn lại sẽ tạo thành 2

giao tử. Chúng kết hợp với 2 giao tử của 2 tế bào bên cạnh và tạo thành 2 hợp tử. Hợp tử sẽ

phát triển 2 nắp vỏ mới của tế bào. Một số tảo silic trung tâm sống ở nước mặn hình thành

nên 2 hay 4 giao tử (tùy loài) không có lông roi nằm trong tế bào mẹ hay được tung ra

ngoài. Có loài lại sinh ra 16 hay 64 giao tử nhỏ chuyển động nhờ 1 lông roi. Lông roi cấu

tạo bởi 9 đôi sợi ngoại biên nhưng không có đôi trung tâm. Khi hai giao tử kết hợp với nhau

sẽ tạo thành hợp tử. Hợp tử về sau sẽ tạo ra hai nắp vỏ để phát triển tiếp (Nguyễn Lân Dũng,

Nguyễn Hoài Hà, 2006).

Sinh sản hữu tính bằng cách sản xuất các giao tử và hợp nhất các giao tử với nhau.

Hình thức sinh sản hữu tính liên quan đến sự tích hợp chất nguyên sinh, kết hợp nhân. Giao

tử có thể có hình thái giống hoặc khác với các tế bào sinh dưỡng tùy thuộc vào nhóm tảo,

nhưng sự khác biệt chính là giao tử mang DNA đơn bội. Ở một số loài, cả giao tử đực và

giao tử cái đều di động, số loài khác giao tử cái (trứng) có kích thước lớn hơn và không có

khả năng di động. Sự hình thành giao tử phụ thuộc vào: điều kiện dinh dưỡng của môi

trường (đặc biệt là các yếu tố như canxi, nitơ), nhiệt độ, ánh sáng (Taylor & Francis Group,

2006).

Trong chu kì sống của tảo silic pha đơn bội chiếm ưu thế, sự giảm phân xảy ra sau

khi hợp tử nảy mầm (hình 1.2).

Tim hieu anh_huong_cua_auxin_va_cytokinin_den_su_tang_truong_cua_vi_tao_nitzschia_sp_0812

Education

Transcript of Tim hieu anh_huong_cua_auxin_va_cytokinin_den_su_tang_truong_cua_vi_tao_nitzschia_sp_0812