Sự phát triển của viên nang và sản xuất giống: thụ tinh nhân tạo trong ống nghiệm có thể dẫn đến sự phát triển thành công nang. Các viên nang phát triển nhanh sau khi thụ phấn, chiều dài và đường kính của chúng đã tăng dần dần trong vòng 60 ngày trước đó, lần lượt đạt đến 36,88 và 7,71 mm (Hình 1f). Sau đó, con số này vẫn ở mức ổn định. Kích cỡ và hình dạng của quả In vitro cũng tương tự như những quả được trồng In vivo. Các viên nang trưởng thành với những hạt giống màu mỡ hình thành sau 120 ngày nuôi cấy, khi viên nang chuyển sang màu vàng. Các viên nang này được thu hoạch khi trưởng thành, và hạt được gieo trên môi trường 1/2 MS (Hình 1g). Sau 60 ngày, 86,6% hạt giống nảy mầm thành PLBs hoặc các chồi xanh và phát triển thành cây con (Hình 1h) (Bảng 3).
Thảo luận
Các kết quả được trình bày ở đây mô tả một quy trình hiệu quả cho việc tái tạo nhiều thân cây từ các đầu mồi của D. officinate, tiếp theo là sự ra hoa và quả của cây con tái sinh In vitro. Sự ra hoa trong ống nghiệm của D. officinate trước đây đã được ghi nhận khi hạt giống được nuôi cấy trên môi trường MS (Wang và cộng sự, 1997), tuy nhiên vẫn chưa có báo cáo về sự ra hoa quả và hạt giống. Nghiên cứu này cung cấp một hệ thống tái tạo khác cho sự ra hoa In vitro, cho phép hình thành nhiều chồi, hoa lan và sản xuất hạt giống màu mỡ. Hệ thống sinh sản này có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc gây giống lan vì có thể dễ dàng lấy được các phễu đầu chồi.
Nhu cầu cytokinin đối với sự tăng trưởng và phát triển của chồi hoa đã được báo cáo ở một số cây (Heylen & Vendrig, 1988, Huang và cộng sự, 1999, Zhang, 2007) và BA đã được tìm thấy có hiệu quả trong việc kích thích hoa lan sớm trong hoa phong lan Chang và Chang, 2003, Wang và cộng sự, 1997, Sim et al, 2007). Tuy nhiên, TDZ đã được xem là mạnh hơn hầu hết các cytokinin thông thường (Sajid & Aftab, 2009, Naz và cộng sự, 2009). Tầm quan trọng của TDZ đối với sự kích thích hoa in vitro đã được báo cáo trong D. nobile và Cymbidium ensifolium, nơi TDZ có tác động gây hoa mạnh hơn BA (Chang & Chang, 2003, Wang và cộng sự, 2009). Các kết quả trong nghiên cứu này đồng ý với những phát hiện này. Tuy nhiên, hoa bất thường xảy ra trong nuôi cấy với nồng độ TDZ cao hơn (Bảng 2), do đó, cytokinin có thể ảnh hưởng đến hệ thống điều hòa tế nhị trong quá trình phát triển hoa. Một số gen kiểm soát hoạt động phân bào đỉnh có thể liên quan đến điều hòa hoa (Lindsay et al., 2006).
Các nền văn hoá có nồng độ BA và TDZ tối ưu tạo ra hoa bình thường; những bông hoa này giống như hoa của cây trồng thực vật và đã có cấu trúc hoàn chỉnh. Tuy nhiên, các cây con in vitro đã sản sinh ra ít hơn và nhỏ hơn các cây thực địa (Bảng 2). Điều này có thể là do kích thước nhỏ hơn của các cây con In vitro, vì sản lượng sinh sản có thể bị ảnh hưởng bởi kích thước thực vật (Sletvold, 2002).
Hình thái học của phấn hoa và các bộ phận nữ trong hoa In vitro là bình thường. Khám phá hình thái học và giải phẫu học cho thấy một cột bình thường với phấn hoa và sự kỳ thị được hình thành trong hoa phát triển trong ống nghiệm (hình 2b) và phấn hoa có thể nảy mầm trên môi trường nuôi cấy (Hình 3b). Hơn nữa, sự thành công của sự thụ phấn trong ống nghiệm và sự hình thành hạt giống có thể cho thấy gamet được tạo ra từ hoa in vitro có chức năng. Ngoài ra, công nghệ sản xuất giống trong nuôi cấy có thể có những ứng dụng to lớn trong việc nhân giống của D. officinate (Hee et al., 2007).
Phần kết luận
Tóm lại, D. officinate hoa và sản xuất hạt giống khả thi trong văn hóa trong nghiên cứu này. Hệ thống sinh sản như vậy là lý tưởng cho việc nghiên cứu cơ sở phân tử và quy chế hóc môn của hoa và phát triển, trong khi cũng có ý nghĩa thực tế cho việc nhân giống cây trồng có hiệu quả.