Khảo sát ảnh hưởng của tia gamma và chất điều hoà sinh trởng ba đến sự biến đổi kiểu hình của cây gloxinia (sinningia speciosa) in vitro - Khảo sát sự tạo củ của cây glox

TÓM TẮT Đề tài được thực hiện tại Bộ môn Công nghệ sinh học Đại Học Nông Lâm Tp. HCM trên đối tượng cây hoa Gloxinia (Sinningia speciosa) in vitro. Nội dung 1: Các chồi Gloxinia in vitro được tác động bởi: tác nhân vật lý (bức xạ γ), tác nhân hóa học (BA), tác nhân vật lý kết hợp với tác nhân hóa học để tạo những biến dị. Kết quả thu được như sau:  Đối với tác nhân vật lý thì liều xạ 2 krad, 3 krad và 4 krad cho kết quả tốt nhất, cây sinh trưởng tốt và có biến dị.  Đối với tác nhân hóa học thì BA sử dụng ở nồng độ 4 mg/l có số chồi cao, cây tăng trưởng tốt, có khả năng sống sót ngoài tự nhiên và tạo được 1 số biến dị.  Đối với tác nhân vật lý kết hợp với tác nhân hóa học thì liều xạ 2 krad và nồng độ BA từ 0 – 4 mg/l được xem là thích hợp để tạo biến dị, đồng thời cây sinh trưởng và phát triển tốt hơn những cây khác. Nội dung 2 Các chồi Gloxinia in vitro được nuôi cấy trong môi trường KH PO thay đổi và 2 4 cường độ chiếu sáng thay đổi. Kết quả thu được như sau:  Đối với nồng độ KH PO thay đổi thì KH PO = 340 mg/l thích hợp nhất 2 4 2 4 cho sự tạo củ ở cây Gloxinia in vitro.  Đối với cường độ chiếu sáng thì cây Gloxinia in vitro sinh trưởng tốt nhất, tỷ lệ tạo củ cao nhất, kích thước củ và trọng lượng củ lớn nhất khi cây được chiếu sáng ở 3000 lux. MỤC LỤC CHưƠNG TRANG Trang tựa Lời cảm tạ iii Tóm tắt iv Mục lục v Danh sách các chữ viết tắt . viii Danh sách các hình .ix Danh sách các bảng .x Phần 1. Mở đầu 1 1.1. Cơ sở tiến hành và ý nghĩa của nghiên cứu 1 1.2. Mục tiêu nghiên cứu .2 1.3. Giới hạn đề tài 2 Phần 2. Tổng quan tài liệu 4 Nội dung 1 .4 2.1. Tình hình sản xuất hoa kiểng trên thế giới và ở Việt Nam 4 2.1.1. Tình hình sản xuất hoa kiểng trên thế giới .4 2.1.2. Tình hình trồng hoa cây cảnh ở Việt Nam .5 2.2. Giới thiệu về cây hoa Gloxinia (Sinningia speciosa) .7 2.2.1. Vị trí phân loại 7 2.2.2. Đặc tính sinh học của họ Gesneriaceae 8 2.2.3. Đặc điểm của cây Sinningia speciosa 9 2.2.4. Điều kiện ngoại cảnh của cây Sinningia speciosa 11 2.2.5. Kỹ thuật trồng cây Sinningia speciosa .11 2.2.6. Kỹ thuật nhân giống cây Sinningia speciosa .13 2.3. Nhân giống vô tính bằng nuôi cấy mô tế bào thực vật .13 2.3.1. Khái niệm .13 2.3.2. Ứng dụng 13 2.3.3. Phương pháp nuôi cấy đốt đơn thân .14 2.3.4. Phương pháp nhân chồi bên .14 2.4. Vai trò của chất điều hòa sinh trưởng trong nuôi cấy mô tế bào thực vật 15 2.4.1. Chất điều hoà sinh trưởng 15 2.4.2. Một số chất điều hoà sinh trưởng thường dùng 16 2.5. Môi trường dinh dưỡng trong nuôi cấy mô tế bào thực vật .18 2.5.1. Muối khoáng .18 2.5.2. Ảnh hưởng của nguồn carbon 19 2.5.3. Vitamin .20 2.5.4. Các hợp chất hữu cơ bổ sung không xác định 20 2.5.5. Độ pH và agar .21 2.5.6. Các điều kiện vật lý .21 2.6. Một số nghiên cứu về nhân giống cây hoa Gloxinia 21 2.7. Giới thiệu về tia gamma và những ứng dụng trong thực vật 22 2.7.1. Khái niệm bức xạ 22 2.7.2. Bức xạ Gamma .22 2.7.3. Chất phóng xạ Coban (cobalt) 22 2.7.4. Cơ chế tác động của bức xạ ion hóa trên cơ thể sống 22 2.7.5. Cơ chế gây đột biến của bức xạ ion hóa .23 2.7.6. Những thành tựu nghiên cứu về đột biến phóng xạ .24 Nội dung 2 26 2.8. Sơ lược về sự tạo củ .26 2.8.1. Khái niệm về củ 26 2.8.2. Sự hình thành củ .26 2.8.3. Phân loại củ 27 2.8.4. Các chất dự trữ trong củ .27 2.8.5. Ảnh hưởng của các yếu tố lên quá trình tạo củ 27 Phần 3. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu .32 Nội dung 1 .32 3.1. Đối tượng nghiên cứu .32 3.2. Thời gian và địa điểm nghiên cứu 32 3.3. Vật liệu nghiên cứu .32 3.3.1. Thiết bị và dụng cụ dùng trong nghiên cứu 32 3.3.2. Mẫu cấy và điều kiện nuôi cấy .32 3.3.3. Môi trường nuôi cấy .33 3.3.4. Các công thức xử lý chiếu xạ .33 3.4. Phương pháp nghiên cứu 34 3.4.1. Chuẩn bị môi trường nuôi cấy 34 34.2. Nội dung thí nghiệm 34 Nội dung 2 .41 3.5. Môi trường nuôi cấy tạo củ in vitro 41 3.6. Bố trí thí nghiệm tạo củ in vitro .41 3.7. Xử lý số liệu .42 Phần 4. Kết quả và thảo luận .43 Nội dung 1 .43 4.1. Ảnh hưởng của tia γ đến sự sinh trưởng và biến đổi kiểu hình cây hoa Gloxinia in vitro 43 4.2. Ảnh hưởng của chất điều hòa sinh trưởng BA đến biến đổi kiểu hình của cây hoa Gloxinia in vitro .49 4.3. Ảnh hưởng của chất điều hòa sinh trưởng BA và bức xạ đến sự sinh trưởng và biến đổi hình thái của cây hoa Gloxinia in vitro .53 4.4. Trồng thử nghiệm cây Gloxinia in vitro ngoài vườn ươm .61 Nội dung 2 .69 4.5. Ảnh hưởng của hàm lượng KH PO lên sự tạo củ cây Gloxinia in vitro .69 2 4 4.6. Ảnh hưởng của cường độ chiếu sáng đến sự tạo củ cây hoa Gloxinia in vitro 71 Phần 5. Kết luận và đề nghị 73 5.1. Kết luận .73 5.2. Đề nghị .73 Tài liệu tham khảo .74 Tài liệu Tiếng Việt .74 Tài liệu Internet .74 Phụ lục 78 Phụ lục 1 78 Phụ lục 2 79

pdf109 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Ngày: 25/01/2013 | Lượt xem: 2401 | Lượt tải: 5download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Khảo sát ảnh hưởng của tia gamma và chất điều hoà sinh trởng ba đến sự biến đổi kiểu hình của cây gloxinia (sinningia speciosa) in vitro - Khảo sát sự tạo củ của cây glox, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC *** 000 *** ÔNG THỊ HỒNG VÂN NỘI DUNG 1: KHẢO SÁT ẢNH HƢỞNG CỦA TIA GAMMA VÀ CHẤT ĐIỀU HOÀ SINH TRƢỞNG BA ĐẾN SỰ BIẾN ĐỔI KIỂU HÌNH CỦA CÂY GLOXINIA (Sinningia speciosa) IN VITRO. NỘI DUNG 2: KHẢO SÁT SỰ TẠO CỦ IN VITRO CỦA CÂY GLOXINIA LUẬN VĂN KỸ SƢ CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 9/2006 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC NỘI DUNG 1: KHẢO SÁT ẢNH HƢỞNG CỦA TIA GAMMA VÀ CHẤT ĐIỀU HOÀ SINH TRƢỞNG BA ĐẾN SỰ BIẾN ĐỔI KIỂU HÌNH CỦA CÂY GLOXINIA (Sinningia speciosa) IN VITRO. NỘI DUNG 2: KHẢO SÁT SỰ TẠO CỦ CỦA CÂY GLOXINIA IN VITRO LUẬN VĂN KỸ SƢ CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC Giáo viên hƣớng dẫn Sinh viên thực hiện TS. TRẦN THỊ DUNG ÔNG THỊ HỒNG VÂN KHÓA: 2002 – 2006 Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 9/2006 MINISTRY OF EDUCATION AND TRAINING NONG LAM UNIVERSITY, HCMC FACULTY OF BIOTECHNOLOGY *** 000 *** CONTENT 1: SURVEY EFFECTS GAMMA RADIATION AND BA GROWTH PROMOTING SUBSTANCE ON MUTATION OF GLOXINIA (Sinningia speciosa) IN VITRO. CONTENT 2: SURVEY TUBER IN VITRO OF GLOXINIA GRADUATION THESIS MAJOR: BIOTECHNOLOGY Professor Student PhD. TRAN THI DUNG ÔNG THỊ HỒNG VÂN TERM: 2002 - 2006 Ho Chi Minh City 09/2006 iii LỜI CẢM ƠN Xin chân thành cảm ơn: - Ban Giám Hiệu trƣờng Đại học Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh đã tạo mọi điều kiện cho tôi trong suốt thời gian học tập. - Các thầy cô trong Bộ môn Công Nghệ Sinh Học cùng các thầy cô đã trực tiếp giảng dạy trong suốt bốn năm qua. - TS. Trần Thị Dung đã tận tình hƣớng dẫn và động viên trong thời gian thực hiện đề tài tốt nghiệp. - Kỹ sƣ Trần Ngọc Hùng, cử nhân Lƣu Phúc Lợi, kỹ sƣ Nguyễn Thị Thu Hằng, cử nhân Trần Thị Bích Chiêu, kỹ sƣ Trƣơng Bùi Nguyệt Hảo thuộc Trung tâm Công Nghệ Sinh Học Đại học Nông Lâm Tp.HCM. - Các bạn Trần Anh Tuấn, Huỳnh Chấn Khôn, Nguyễn Thị Ngọc Trang, Lê Hồng Thủy Tiên, Lê Đăng Khoa và các bạn khoa Nông Học thực hiện đề tài ở Bộ Môn Công Nghệ Sinh Học cùng toàn thể lớp CNSH28 thân yêu đã hỗ trợ, giúp đỡ và động viên tôi trong suốt thời gian làm đề tài. Cám ơn ba mẹ cùng những ngƣời thân trong gia đình luôn tạo điều kiện và động viên con trong suốt quá trình học tập tại trƣờng. Tháng 08 năm 2006 Ông Thị Hồng Vân iv TÓM TẮT ÔNG THỊ HỒNG VÂN, Đại Học Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh. Tháng 08/2006. "NỘI DUNG 1: KHẢO SÁT ẢNH HƢỞNG CỦA TIA GAMMA VÀ CHẤT ĐIỀU HOÀ SINH TRƢỞNG BA ĐẾN SỰ BIẾN ĐỔI KIỂU HÌNH CỦA CÂY GLOXINIA (Sinningia speciosa) IN VITRO. NỘI DUNG 2: KHẢO SÁT SỰ TẠO CỦ CỦA CÂY GLOXINIA IN VITRO" Giáo viên hƣớng dẫn: TS. Trần Thị Dung Đề tài đƣợc thực hiện tại Bộ môn Công nghệ sinh học Đại Học Nông Lâm Tp. HCM trên đối tƣợng cây hoa Gloxinia (Sinningia speciosa) in vitro. Nội dung 1: Các chồi Gloxinia in vitro đƣợc tác động bởi: tác nhân vật lý (bức xạ γ), tác nhân hóa học (BA), tác nhân vật lý kết hợp với tác nhân hóa học để tạo những biến dị. Kết quả thu đƣợc nhƣ sau:  Đối với tác nhân vật lý thì liều xạ 2 krad, 3 krad và 4 krad cho kết quả tốt nhất, cây sinh trƣởng tốt và có biến dị.  Đối với tác nhân hóa học thì BA sử dụng ở nồng độ 4 mg/l có số chồi cao, cây tăng trƣởng tốt, có khả năng sống sót ngoài tự nhiên và tạo đƣợc 1 số biến dị.  Đối với tác nhân vật lý kết hợp với tác nhân hóa học thì liều xạ 2 krad và nồng độ BA từ 0 – 4 mg/l đƣợc xem là thích hợp để tạo biến dị, đồng thời cây sinh trƣởng và phát triển tốt hơn những cây khác. Nội dung 2 Các chồi Gloxinia in vitro đƣợc nuôi cấy trong môi trƣờng KH2PO4 thay đổi và cƣờng độ chiếu sáng thay đổi. Kết quả thu đƣợc nhƣ sau:  Đối với nồng độ KH2PO4 thay đổi thì KH2PO4 = 340 mg/l thích hợp nhất cho sự tạo củ ở cây Gloxinia in vitro.  Đối với cƣờng độ chiếu sáng thì cây Gloxinia in vitro sinh trƣởng tốt nhất, tỷ lệ tạo củ cao nhất, kích thƣớc củ và trọng lƣợng củ lớn nhất khi cây đƣợc chiếu sáng ở 3000 lux. v MỤC LỤC CHƢƠNG TRANG Trang tựa Lời cảm tạ ...................................................................................................................... iii Tóm tắt ............................................................................................................................ iv Mục lục ............................................................................................................................ v Danh sách các chữ viết tắt ........................................................................................... viii Danh sách các hình ......................................................................................................... ix Danh sách các bảng ......................................................................................................... x Phần 1. Mở đầu .............................................................................................................. 1 1.1. Cơ sở tiến hành và ý nghĩa của nghiên cứu .............................................................. 1 1.2. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................................. 2 1.3. Giới hạn đề tài .......................................................................................................... 2 Phần 2. Tổng quan tài liệu ............................................................................................ 4 Nội dung 1 ....................................................................................................................... 4 2.1. Tình hình sản xuất hoa kiểng trên thế giới và ở Việt Nam ...................................... 4 2.1.1. Tình hình sản xuất hoa kiểng trên thế giới ................................................. 4 2.1.2. Tình hình trồng hoa cây cảnh ở Việt Nam ................................................. 5 2.2. Giới thiệu về cây hoa Gloxinia (Sinningia speciosa) ............................................... 7 2.2.1. Vị trí phân loại ............................................................................................ 7 2.2.2. Đặc tính sinh học của họ Gesneriaceae ...................................................... 8 2.2.3. Đặc điểm của cây Sinningia speciosa ........................................................ 9 2.2.4. Điều kiện ngoại cảnh của cây Sinningia speciosa .................................... 11 2.2.5. Kỹ thuật trồng cây Sinningia speciosa ..................................................... 11 2.2.6. Kỹ thuật nhân giống cây Sinningia speciosa ........................................... 13 2.3. Nhân giống vô tính bằng nuôi cấy mô tế bào thực vật ........................................... 13 2.3.1. Khái niệm ................................................................................................. 13 2.3.2. Ứng dụng .................................................................................................. 13 2.3.3. Phƣơng pháp nuôi cấy đốt đơn thân ......................................................... 14 2.3.4. Phƣơng pháp nhân chồi bên ..................................................................... 14 2.4. Vai trò của chất điều hòa sinh trƣởng trong nuôi cấy mô tế bào thực vật .............. 15 vi 2.4.1. Chất điều hoà sinh trƣởng ........................................................................ 15 2.4.2. Một số chất điều hoà sinh trƣởng thƣờng dùng ........................................ 16 2.5. Môi trƣờng dinh dƣỡng trong nuôi cấy mô tế bào thực vật ................................... 18 2.5.1. Muối khoáng ............................................................................................. 18 2.5.2. Ảnh hƣởng của nguồn carbon .................................................................. 19 2.5.3. Vitamin ..................................................................................................... 20 2.5.4. Các hợp chất hữu cơ bổ sung không xác định .......................................... 20 2.5.5. Độ pH và agar ........................................................................................... 21 2.5.6. Các điều kiện vật lý ......................................................................................... 21 2.6. Một số nghiên cứu về nhân giống cây hoa Gloxinia .............................................. 21 2.7. Giới thiệu về tia gamma và những ứng dụng trong thực vật .................................. 22 2.7.1. Khái niệm bức xạ ...................................................................................... 22 2.7.2. Bức xạ Gamma ......................................................................................... 22 2.7.3. Chất phóng xạ Coban (cobalt) .................................................................. 22 2.7.4. Cơ chế tác động của bức xạ ion hóa trên cơ thể sống .............................. 22 2.7.5. Cơ chế gây đột biến của bức xạ ion hóa ................................................... 23 2.7.6. Những thành tựu nghiên cứu về đột biến phóng xạ ................................. 24 Nội dung 2 .................................................................................................................... 26 2.8. Sơ lƣợc về sự tạo củ ............................................................................................... 26 2.8.1. Khái niệm về củ ........................................................................................ 26 2.8.2. Sự hình thành củ ....................................................................................... 26 2.8.3. Phân loại củ .............................................................................................. 27 2.8.4. Các chất dự trữ trong củ ........................................................................... 27 2.8.5. Ảnh hƣởng của các yếu tố lên quá trình tạo củ ........................................ 27 Phần 3. Vật liệu và phƣơng pháp nghiên cứu ........................................................... 32 Nội dung 1 ..................................................................................................................... 32 3.1. Đối tƣợng nghiên cứu ............................................................................................. 32 3.2. Thời gian và địa điểm nghiên cứu .......................................................................... 32 3.3. Vật liệu nghiên cứu ................................................................................................. 32 3.3.1. Thiết bị và dụng cụ dùng trong nghiên cứu.............................................. 32 3.3.2. Mẫu cấy và điều kiện nuôi cấy ................................................................. 32 3.3.3. Môi trƣờng nuôi cấy ................................................................................. 33 vii 3.3.4. Các công thức xử lý chiếu xạ ................................................................... 33 3.4. Phƣơng pháp nghiên cứu ........................................................................................ 34 3.4.1. Chuẩn bị môi trƣờng nuôi cấy .................................................................. 34 34.2. Nội dung thí nghiệm .................................................................................. 34 Nội dung 2 ..................................................................................................................... 41 3.5. Môi trƣờng nuôi cấy tạo củ in vitro ........................................................................ 41 3.6. Bố trí thí nghiệm tạo củ in vitro ............................................................................. 41 3.7. Xử lý số liệu ........................................................................................................... 42 Phần 4. Kết quả và thảo luận ..................................................................................... 43 Nội dung 1 ..................................................................................................................... 43 4.1. Ảnh hƣởng của tia γ đến sự sinh trƣởng và biến đổi kiểu hình cây hoa Gloxinia in vitro ............................................................................................................................ 43 4.2. Ảnh hƣởng của chất điều hòa sinh trƣởng BA đến biến đổi kiểu hình của cây hoa Gloxinia in vitro............................................................................................................. 49 4.3. Ảnh hƣởng của chất điều hòa sinh trƣởng BA và bức xạ đến sự sinh trƣởng và biến đổi hình thái của cây hoa Gloxinia in vitro ........................................................... 53 4.4. Trồng thử nghiệm cây Gloxinia in vitro ngoài vƣờn ƣơm ..................................... 61 Nội dung 2 ..................................................................................................................... 69 4.5. Ảnh hƣởng của hàm lƣợng KH2PO4 lên sự tạo củ cây Gloxinia in vitro ............... 69 4.6. Ảnh hƣởng của cƣờng độ chiếu sáng đến sự tạo củ cây hoa Gloxinia in vitro ...... 71 Phần 5. Kết luận và đề nghị ........................................................................................ 73 5.1. Kết luận................................................................................................................... 73 5.2. Đề nghị ................................................................................................................... 73 Tài liệu tham khảo ....................................................................................................... 74 Tài liệu Tiếng Việt ......................................................................................................... 74 Tài liệu Internet ............................................................................................................. 74 Phụ lục .......................................................................................................................... 78 Phụ lục 1 ........................................................................................................................ 78 Phụ lục 2 ........................................................................................................................ 79 viii DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT BA: N 6 -benzyladenine PBA: tetrahydro piranyl benzyl aldenin IBA: Indole-3-butyric acid Krad: đơn vị đo năng lƣợng hấp thụ ATP: Adenozintriphotphat TDZ: Thidiazuron [1-phenyl-3-(1,2,3-thidiazol-5-yl)urea] ix DANH SÁCH CÁC HÌNH HÌNH TRANG Hình 1.1. Giới thiệu một số giống hoa Gloxinia (Sinningia speciosa) ......................... 31 Hình 4.1. Ảnh hƣởng của liều xạ γ đến biến dị lá của cây Gloxinia in vitro ................ 48 Hình 4.2. Ảnh hƣởng của BA đến biến dị lá của cây Gloxinia in vitro ........................ 52 Hình 4.3. Ảnh hƣởng của liều xạ γ và BA đến biến dị màu sắc lá của cây Gloxinia in vitro ............................................................................................................................ 59 Hình 4.4. Ảnh hƣởng của liều xạ γ và BA đến biến dị hình dạng lá của cây Gloxinia in vitro ............................................................................................................................ 60 Hình 4.5. Các kiểu hình cây Gloxinia đƣợc xử lý tia gamma ở 30 ngày ngoài vƣờn ƣơm....................................................................................................................... 62 Hình 4.6. Kiểu hình của các cây Gloxinia đƣợc xử lý BA ở 30 ngày ngoài vƣờn ƣơm ................................................................................................................................ 64 Hình 4.7. Các kiểu hình cây Gloxinia đƣợc xử lý BA và tia gamma ở 30 ngày ngoài vƣờn ƣơm ............................................................................................................. 68 Hình 4.8. Các củ Gloxinia hình thành ở các nồng độ KH2PO4 khác nhau .................... 70 Hình 4.9. Các củ Gloxinia hình thành ở các cƣờng độ chiếu sáng khác nhau .............. 72 x DANH SÁCH BẢNG BẢNG TRANG Bảng 4.1. Ảnh hƣởng của liều chiếu xạ γ đến chiều cao của cây Gloxinia in vitro ... 43 Bảng 4.2. Ảnh hƣởng của liều chiếu xạ γ đến số lá của cây Gloxinia in vitro ............. 44 Bảng 4.3. Ảnh hƣởng của liều chiếu xạ γ đến tỷ lệ cây ra rễ của cây Gloxinia in vitro ................................................................................................................................ 45 Bảng 4.4. Ảnh hƣởng của liều chiếu xạ γ đến tần số biến dị lá của cây Gloxinia in vitro ở 60 ngày sau chiếu xạ ...................................................................................... 47 Bảng 4.5. Ảnh hƣởng của chất điều hòa sinh trƣởng BA đến chiều cao của cụm chồi Gloxinia in vitro ..................................................................................................... 49 Bảng 4.6. Ảnh hƣởng của chất điều hòa sinh trƣởng BA đến hệ số nhân chồi của chồi Gloxinia in vitro ..................................................................................................... 50 Bảng 4.7. Ảnh hƣởng của chất điều hòa sinh trƣởng BA đến tần số biến dị lá của chồi Gloxinia in vitro sau 60 ngày nuôi cấy .................................................................. 51 Bảng 4.8. Ảnh hƣởng của các yếu tố chất điều hòa sinh trƣởng BA, liều lƣợng tia γ đến chiều cao của cụm chồi Gloxinia in vitro ............................................................ 53 Bảng 4.9. Ảnh hƣởng của các yếu tố chất điều hòa sinh trƣởng BA, liều lƣợng tia γ đến hệ số nhân chồi của chồi Gloxinia in vitro .......................................................... 55 Bảng 4.10. Ảnh hƣởng của các yếu tố chất điều hòa sinh trƣởng BA, liều lƣợng tia γ đến tần số biến dị lá của chồi Gloxinia in vitro .......................................................... 57 Bảng 4.11. Ảnh hƣởng của liều xạ gamma đến sự sinh trƣởng của cây Gloxinia ngoài ƣờm ƣơm.............................................................................................................. 61 Bảng 4.12. Ảnh hƣởng của liều xạ gamma đến khả năng sống sót của cây Gloxinia khi đem trồng ngoài vƣờn ƣơm .................................................................................... .62 Bảng 4.13. Ảnh hƣởng của chất điều hòa sinh trƣởng BA đến sự sinh trƣởng của cây Gloxinia ngoài ƣờm ƣơm ........................................................................................ 63 Bảng 4.14. Ảnh hƣởng của chất điều hòa sinh trƣởng BA đến khả năng sống sót của cây Gloxinia ngoài vƣờn ƣơm ................................................................................ 64 Bảng 4.15. Ảnh hƣởng của chất điều hòa sinh trƣởng BA và liều xạ gamma đến sự sinh trƣởng của cây Gloxinia ngoài ƣờm ƣơm ......................................................... 65 Bảng 4.16. Ảnh hƣởng của chất điều hòa sinh trƣởng BA và liều xạ gamma đến xi khả năng sống sót của cây Gloxinia ngoài vƣờn ƣơm................................................... 67 Bảng 4.17. Ảnh hƣởng của hàm lƣợng KH2PO4 đến sự tạo củ của cây Gloxinia in vitro sau 60 ngày nuôi cấy ......................................................................................... 69 Bảng 4.18. Ảnh hƣởng của cƣờng độ ánh sáng đến sự tạo củ của cây Gloxinia in vitro sau 60 ngày nuôi cấy ..................................................................................... 71 xii 1 PHẦN 1. MỞ ĐẦU 1.1. Cơ sở tiến hành và ý nghĩa của nghiên cứu Trong quá trình sống và làm việc, con ngƣời luôn tìm cách tạo cho mình niềm vui để giảm áp lực công việc và cuộc sống. Xã hội loài ngƣời ngày càng phát triển tiến bộ thì lại càng có nhiều căng thẳng và mâu thuẫn đƣợc sinh ra. Chính vì vậy, họ phải luôn sáng tạo để tìm ra những thú vui mới cho bản thân, gia đình và bạn bè. Một trong những thú vui lành mạnh đó là chơi hoa, thƣởng thức cái đẹp của hoa. Hoa, ngoài biểu tƣợng cho cái đẹp, nó còn là thông điệp tình yêu, niềm hạnh phúc và sức sống. Mỗi một loài hoa có một ý nghĩa riêng, một tiếng nói rất đặc trƣng. Hoa còn là cầu nối cho con ngƣời giúp họ bày tỏ cảm xúc dễ dàng hơn. Hƣơng thơm và màu sắc của chúng làm cho môi trƣờng sống trở nên đẹp hơn, không khí trong lành và khí hậu dịu mát hơn. Chúng còn tạo cảm giác hƣng phấn cho con ngƣời, giúp họ hăng say hơn trong công việc. Yêu hoa là một niềm đam mê chung của mọi ngƣời. Việc thƣởng thức chúng không giới hạn về tuổi, giới tính và biên giới. Ngoài những giá trị tinh thần, hoa còn có giá trị kinh tế rất cao. Hiện nay trên thị trƣờng nội địa, nhiều loại hoa mới xuất hiện bên cạnh các loài hoa truyền thống, một trong số đó có cây hoa Gloxinia (Sinningia speciosa). Loài hoa này có vẻ đẹp rất riêng và xuất xứ từ châu Phi. Nó đƣợc trồng trong chậu, hoa có nhiều màu sắc khác nhau, cánh nhung, viền trắng, phát triển tốt với điều kiện ánh sáng nhẹ và nơi thoáng mát. Do đó, cây hoa Gloxinia rất thích hợp để trang trí trong nhà, công ty, các khách sạn du lịch. Tuy cây hoa Gloxinia là giống mới du nhập vào thị trƣờng Việt Nam nhƣng cũng đƣợc các nhà nghiên cứu giống cây trồng ở Việt Nam tìm hiểu về kỹ thuật nhân giống và điều kiện sinh thái nhằm cung cấp nhiều loại hoa mới cho ngành hoa kiểng. Để tiến xa hơn nữa trong công tác giống, cung cấp số lƣợng lớn cây giống Gloxinia có màu sắc đặc biệt, mới lạ cho thị trƣờng hoa Việt Nam và nhu cầu sản xuất - xuất khẩu loại hoa này bằng cách áp dụng những tiến bộ khoa học kỹ thuật của nuôi cấy mô tế bào thực vật và bức xạ, đƣợc sự đồng ý của bộ môn Công Nghệ Sinh Học cùng với sự hƣớng dẫn tận tình của TS Trần Thị Dung, chúng tôi tiến hành đề tài: 2 "NỘI DUNG 1: KHẢO SÁT ẢNH HƢỞNG CỦA TIA GAMMA VÀ CHẤT ĐIỀU HOÀ SINH TRƢỞNG BA ĐẾN SỰ BIẾN ĐỔI KIỂU HÌNH CỦA CÂY GLOXINIA (Sinningia speciosa) IN VITRO. NỘI DUNG 2: KHẢO SÁT SỰ TẠO CỦ IN VITRO CỦA CÂY GLOXINIA ". 1.2. Mục tiêu nghiên cứu  Mục đích  Nội dung 1 Nhằm xác định nồng độ chất điều hoà sinh trƣởng BA và liều lƣợng chiếu xạ tia gamma để tạo cây giống Gloxinia có kiểu hình mới và đẹp. Tìm hiểu sự tăng trƣởng và sự biến đổi kiểu hình của cây hoa Gloxinia in vitro sau khi bị tác động bằng hoá chất và bức xạ trong phòng thí nghiệm và trong giai đoạn vƣờn ƣơm.  Nội dung 2 Nhằm xác định môi trƣờng thích hợp cho sự tạo củ của cây Gloxinia in vitro để cây tạo đƣợc nhiều củ, phục vụ cho công tác giống. Tạo đƣợc nguồn giống gọn nhẹ, dễ vận chuyển, có khả năng sống sót cao hơn cây con in vitro khi ra môi trƣờng tự nhiên.  Yêu cầu  Nội dung 1 Xác định đƣợc nồng độ BA, liều lƣợng tia gamma, sự kết hợp giữa BA và tia gamma để có những biến đổi kiểu hình đặc trƣng. Xác định đƣợc khả năng sống sót và sự biến đổi kiểu hình của cây hoa Gloxinia in vitro sau khi đƣợc xử lý bức xạ hoặc hóa chất trong phòng thí nghiệm và trong giai đoạn vƣờn ƣơm.  Nội dung 2 Xác định đƣợc môi trƣờng nuôi cấy thích hợp để cây Gloxinia in vitro tạo củ tốt nhất. 1.3. Giới hạn của đề tài Nội dung 1: - Chƣa thực hiện kiểm tra sinh học phân tử để xác định loại biến dị. 3 - Do thời gian thực hiện đề tài có hạn nên chỉ chiếu xạ kết hợp với chất điều hòa sinh trƣởng BA, chƣa kết hợp với các hóa chất khác để tăng hiệu quả gây biến dị.  Nội dung 2: - Do thời gian hạn hẹp nên chƣa kết hợp đƣợc nhiều yếu tố ảnh hƣởng để tìm ra môi trƣờng thích hợp và tối ƣu cho sự tạo củ của cây Gloxinia in vitro. - Do không đủ chi phí nên đề tài chƣa kết hợp dùng hóa chất với bức xạ để kích thích cây ra củ tốt đồng thời thu đƣợc những biến dị mong muốn. 4 PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU Nội dung 1: Khảo sát ảnh hưởng của tia gamma và chất điều hòa sinh trưởng BA đến sự biến đổi kiểu hình của cây Gloxinia 2.1. Tình hình sản xuất hoa kiểng trên thế giới và ở Việt Nam 2.1.1. Tình hình sản xuất hoa kiểng trên thế giới Sản xuất hoa kiểng trên thế giới ngày càng phát triển và trở thành một trong các ngành thƣơng mại có lợi nhuận cao. Ƣớc tính số lƣợng hoa kiểng đƣợc tiêu thụ mỗi năm trên thế giới có giá trị khoảng 100 tỷ USD, mức tăng bình quân là 10%. Giá trị nhập khẩu của hoa kiểng ngày càng tăng. Các nƣớc nhập khẩu hoa kiểng nhiều là Đức, Anh, Pháp, Mỹ, …  Hà Lan: hàng năm, tổng kim ngạch xuất khẩu hoa tƣơi, chậu hoa cảnh, sinh vật cảnh và các loại cây cảnh của Hà Lan đạt hơn 6 tỷ USD. Chỉ riêng hoa Tulip đã có đến hơn 200 loại và đƣợc cung cấp rộng rãi cho các chợ hoa ở nhiều nƣớc trên thế giới. Hà Lan xuất khẩu chiếm 64,8% sản lƣợng hoa xuất khẩu trên thị trƣờng thế giới với các loại hoa: hoa hồng, hoa cúc, cẩm chƣớng, đồng tiền, huệ, phong lan, lay ơn [12].  Colombia: chiếm 12% thị trƣờng xuất khẩu thế giới với các loại hoa cẩm chƣớng, hoa hồng, cúc.  Israel: chiếm 5,7% thị trƣờng xuất khẩu hoa với các loại hoa cẩm chƣớng, hoa hồng, cúc, lay ơn.  Bungari: trồng nhiều hoa hồng.  Các nƣớc Nam Mỹ cũng có vị trí không nhỏ trong việc trồng và xuất khẩu hoa.  Trung Quốc: đã trở thành nƣớc sản xuất và tiêu thụ hoa cắt cành lớn nhất thế giới, với sản lƣợng hàng năm đạt 2,7 triệu tấn, trị giá 54 tỷ NDT (nhân dân tệ), chiếm 1/3 sản lƣợng toàn cầu. Diện tích trồng hoa ở Trung Quốc tính tới năm 2004 là 636.400 hecta. Xuất khẩu hoa của Trung Quốc đang tăng với tốc độ rất nhanh, đạt 260 triệu NDT mỗi năm. Hiện nay, theo thống kê, Trung Quốc có đến 53.000 doanh nghiệp chuyên về hoa, trong đó có 6.700 doanh nghiệp có doanh thu trên 5 triệu nhân dân tệ mỗi năm. Hoa đƣợc xuất khẩu sang các nƣớc châu Á, chủ yếu là Nhật Bản, Hàn 5 Quốc, Singapore, Nga và Thái Lan. Hiện Trung Quốc đã có trên 20.000 website của các vƣờn hoa cũng nhƣ nhà kinh doanh hoa chuyên nghiệp [13; 14].  Ấn Độ: có diện tích trồng hoa là 65.000 ha, giá trị đạt 2050 R.S/năm, trồng chủ yếu là hoa hồng, cúc, lay ơn, đồng tiền, huệ, nhài, Anthurium, Gypsophila, lan.  Tây Ban Nha là nƣớc xếp thứ năm ở châu Âu về sản xuất hoa (sau Hà Lan, Ý, Đức, Anh) [19]. Hiện nay, các nƣớc châu Á, đặc biệt là Đài Loan và Thái Lan đã sản xuất và cung cấp nhiều giống hoa mới cho thị trƣờng hoa kiểng trên thế giới nhƣng chủ yếu mới chỉ phục vụ thị trƣờng nội địa. Các nƣớc châu Á có diện tích hoa cây cảnh lớn là: Trung Quốc, Ấn Độ, Malaysia, Srilanka, Thái Lan, Việt Nam, Inđônêsia, Philippin. 2.1.2. Tình hình trồng hoa cây cảnh ở Việt Nam Những năm gần đây, nghề trồng hoa phát triển khá mạnh ở nhiều địa phƣơng. Theo số liệu điều tra của Viện Di truyền Nông nghiệp, tại một số địa phƣơng, hoa là cây trồng cho thu nhập khá. Theo chƣơng trình phát triển sản xuất hoa của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, tin từ Bộ Thƣơng mại cho biết, chính phủ thông qua chỉ tiêu xuất khẩu 1 tỷ bông hoa từ nay đến 2010. Theo đó, với tổng vốn đầu tƣ khoảng 5 triệu USD, diện tích trồng hoa của cả nƣớc sẽ tăng lên 8.000 ha, cho sản lƣợng 4,5 tỷ cành. Đạt đến quy mô diện tích này, nƣớc ta sẽ là cƣờng quốc sản xuất hoa. Hoa Việt Nam hoàn toàn đủ tiêu chuẩn xuất khẩu. Nếu xuất khẩu hoa lên tới con số 1 tỷ bông, doanh thu từ xuất khẩu hoa dự kiến sẽ đạt 60 triệu USD. Theo kế hoạch này, các vùng trồng hoa tập trung sẽ là Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh, Thanh Hóa, Tiền Giang, Sapa (Lào Cai), Đà Lạt, Đức Trọng (Lâm Đồng), Hải Phòng, Vĩnh Phúc, Thái Bình, Quảng Ninh… Hoa hồng sẽ chiếm 50% trong tổng số các loài hoa đƣợc trồng, hoa cúc chiếm 25% và hoa phong lan chiếm 10%. Hiện nay, cả nƣớc có trên 5.700 ha hoa, tập trung ở Hà Nội (khoảng 1.500 ha), Lâm Đồng (1.400 ha), Hải Phòng (730 ha), TP.HCM (700 ha)... Diện tích hoa lớn nhƣ vậy đã đáp ứng đƣợc nhu cầu ngày càng tăng của thị trƣờng, nhất là ở các thành phố lớn. Đồng thời, do sản xuất hoa cho thu nhập cao, bình quân đạt khoảng 130 triệu đồng/ha, nên nhiều địa phƣơng đã mở rộng diện tích hoa trên những vùng đất có tiềm năng. Hoa hồng vẫn chiếm 35 – 40 %, hoa cúc chiếm 25 – 30 %, còn lại là lay ơn, cẩm 6 chƣớng, thƣợc dƣợc, hoa huệ, đồng tiền, lan... Ƣớc tính, lƣợng hoa tiêu thụ ở mức hơn 1 triệu cành các loại trong một ngày. Hiện một số nƣớc trên thế giới nhƣ Trung Quốc, Nhật Bản và các nƣớc Tây Âu có nhu cầu nhập khẩu hoa với số lƣợng lớn. Với 35 – 40 % tổng diện tích trồng hoa hồng, 25 – 30 % trồng hoa cúc, Việt Nam đang có cơ cấu hoa phù hợp với thị hiếu nhập khẩu của các nƣớc này. Tuy nhiên, đây là những thị trƣờng khó tính, đòi hỏi hoa phải có hình thức đẹp, chất lƣợng cao, cạnh tranh về giá (theo nguồn: Thông Tấn Xã Việt Nam, Nông nghiệp Việt Nam, [15; 16; 17; 19]). Nhật Bản có nhu cầu nhập khẩu hoa tƣơi rất lớn, mỗi năm khoảng 462 triệu USD. Trong khi đó, kim ngạch xuất khẩu hoa tƣơi của Việt Nam sang Nhật mới chỉ đạt khoảng 6,2 triệu USD/năm, chiếm 1,4 % thị phần. Ngƣời Nhật đặc biệt yêu thích sản phẩm hoa sen mà Việt Nam rất có thế mạnh. Bộ Thƣơng mại dự báo, nếu thâm nhập tốt, xuất khẩu hoa tƣơi của Việt Nam sang Nhật trong thời gian tới có thể tăng tới hơn 8 triệu USD/năm, đặc biệt là hoa phong lan và các loại hoa ghép cành [18]. Một số thông tin về các vùng trồng hoa nổi tiếng trong nƣớc:  Hà Nội - Các tỉnh phía Bắc Hà Nội là một trong các địa phƣơng có nghề trồng hoa từ lâu với các làng hoa nổi tiếng Ngọc Hà, Quảng An, Nhật Tân, Vĩnh Tuy và các vùng hoa mới nhƣ Tây Tựu, Thanh Trì, Lĩnh Nam… Hoa trồng ở Hà Nội khá đa dạng và phong phú, bao gồm cả các loại hoa có nguồn gốc nhiệt đới và ôn đới nhƣ: lan, hồng, cúc, cẩm chƣớng, lay ơn, huệ, loa kèn, thƣợc dƣợc, đồng tiền, trà mi và các loại hoa cây cảnh đặc trƣng của Hà Nội nhƣ đào và quất. Diện tích trồng hoa của Hà Nội và các vùng xung quanh có khoảng 1.500 ha, tập trung chủ yếu ở quận Tây Hồ, các huyện Từ Liêm, Đông Anh…và một số tỉnh khác. Hiện nay thành phố Hà Nội đặt mục tiêu phấn đấu đến năm 2010 phát triển trên 2.500 ha diện tích trồng hoa – cây cảnh. Thành phố Hải Phòng có trên 300 ha trồng hoa cung cấp một lƣợng đáng kể (chủ yếu là hoa lay ơn) cho thị trƣờng Hà Nội và một số loài hoa ƣa lạnh [19].  TP.HCM Thành phố sẽ qui hoạch ổn định vùng sản xuất hoa kiểng lên trên 1.200 ha vào năm 2010 để trở thành 1 trong 4 địa phƣơng có ngành sản xuất hoa kiểng hàng hóa lớn 7 nhất nƣớc với kim ngạch xuất khẩu dự kiến lên đến 20 triệu USD năm 2010, và hình thành các vùng chuyên canh cụ thể nhƣ vùng sản xuất mai vàng 120 ha ở các quận 2, 9, 12, Thủ Đức; vùng hoa lan, hoa cao cấp, cây cảnh rộng 280 ha ở các quận 12, 9, Gò Vấp, Thủ Đức và huyện Củ Chi; và vùng hoa nền 100 ha ở quận 12, Gò Vấp, huyện Hóc Môn và Bình Chánh. Tp.HCM sẽ đầu tƣ 14 tỷ 200 triệu đồng cho chƣơng trình phát triển hoa, cây kiểng và cá cảnh. Tp.HCM hiện có 700 ha trồng hoa, cây cảnh, với khoảng 1.400 hộ chuyên nghề trồng hoa các loại nhƣ mai vàng, lan cắt cành, bonsai... và xuất khẩu chủ yếu sang các quốc gia, vùng lãnh thổ ở châu Á nhƣ Đài Loan, Thái Lan, Singapore, ngoài ra còn xuất sang Mỹ [20; 21]. Đáng chú ý là huyện Củ Chi: là huyện có diện tích trồng hoa kiểng lớn nhất Tp.HCM với trên 130 ha. Ngoài ra huyện còn có 1 đơn vị đầu tƣ nƣớc ngoài với 110 ha hoa kiểng xuất khẩu, chủ yếu là cây các giống với giá trị xuất khẩu trên 1 triệu USD/năm. UBND.TpHCM đã phê duyệt đề án làng hoa kiểng Thủ Đức sẽ đƣợc thực hiện từ năm 2006 đến năm 2010, do UBND quận Thủ Đức làm chủ đầu tƣ. Địa điểm xây dựng làng hoa kiểng tại phƣờng Linh Đông 40 ha, phƣờng Hiệp Bình Chánh 25 ha và phƣờng Hiệp Bình Phƣớc 65 ha, quận Thủ Đức. Dự kiến đến năm 2010, diện tích trồng hoa kiểng sẽ là 130 ha, tăng 40% so với năm 2005 [22].  Đặc biệt là Đà Lạt, một trong những công ty nổi tiếng ở đây là Dalat Hasfarm, ngày càng khẳng định vị trí xuất khẩu hoa của Việt Nam trên thị trƣờng hoa thế giới. Hoa Việt Nam không còn xa lạ gì với các nƣớc xung quanh, và ngày càng đƣợc yêu mến nhiều hơn. 2.2. Giới thiệu về cây hoa Gloxinia (Sinningia speciosa) 2.2.1. Vị trí phân loại Cây Gloxinia đƣợc phân loại nhƣ sau:  Ngành : Angiospermae  Lớp : Dicotyledoneae  Bộ : Polemoniales  Họ : Gesneriaceae  Giống : Sinningia  Loài : sinningia sp. 8 Đây là giống nhập nội vào nƣớc ta trong những năm gần đây và đã xuất hiện khá rộng rãi trên thị trƣờng. Cây Gloxinia có tên tiếng Anh là Temple bell, Canterbury bell. Ngoài ra, nó còn có một số tên thƣờng đƣợc gọi nhƣ: Florist Gloxinia, Gloxinia, Brazilian gloxinia. Ở Việt Nam, cây này đƣợc gọi là hoa Chuông và một vài tên gọi khác. Những tên gọi này không chính xác và rất dễ nhầm lẫn. Do đó, tên Gloxinia vẫn đƣợc dùng phổ biến ở thị trƣờng hoa của Việt Nam. 2.2.2. Đặc tính sinh học của họ Gesneriaceae  Đặc điểm phân loại học của họ Gesneriaceae Họ Gesneriaceae là một họ lớn với khoảng 150 giống và 3200 loài. Trong họ này, thành viên đƣợc biết đến nhiều nhất là African Violet. Họ này đƣợc đặt tên để tỏ lòng kính trọng nhà thực vật học Thụy Điển Konrad Gesner. Hầu hết gesneriads thƣờng đƣợc phân bố ở khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới. Chúng thƣờng đƣợc tìm thấy ở những nơi đất mùn, khe đá và rừng phủ mùn. Những cây thƣờng gặp trong họ này là: African Violet, Florist Gloxinia (Sinningia speciosa), Lipstick Plant (Aeschynanthus), Goldfish Plant (Nematanthus), Cape Primrose (Streptocarpus), Flame Violet (Episcia) và Cupid's Bower (Achimenes) [23; 24; 26; 30]. Họ Gesneriaceae rất giống với họ Scrophulariaceae, Bignoniaceae và cả Orobanchaceae. Gesneriaceae đƣợc phân biệt dựa vào một số đặc điểm sau:  Họ Gesneriaceae: đính phôi trắc mô, không khí sinh.  Họ Orobanchaceae: đính phôi trắc mô, khí sinh rễ.  Họ Bignoniaceae: đính phôi trung trục, tâm bì với nhiều noãn, hột thƣờng có cánh và không có cán phôi cứng, to, thƣờng là cây thân mộc.  Họ Scrophulariaceae: đính phôi trung trục, tâm bì với nhiều noãn, hột không có cán phôi cứng, to, hột ít khí có cánh và ít khi dẹp. Về hình thái học và sinh lý học thì họ này bị phân thành hai phân họ chính: Cyrtandroideae và Gesnerioideae. Cyrtandra là giống lớn nhất và phổ biến, có khoảng 600 loài đƣợc phân bố ở Đông Nam châu Á, Malaysia, Indonesia, Philippine và các đảo của Thái Bình Dƣơng nhƣ là Hawaii. Nhiều giống trong họ Gesneriaceae đƣợc ƣa chuộng nhƣ là những cây hoa trong nhà. Gesneriads đƣợc tách thành 3 nhóm dựa vào có hay không có và cách nào mà thân của chúng đƣợc thay đổi thành bộ phận dự trữ: căn hành, thân củ, rễ sợi, nghĩa là chúng không có nhiều cấu trúc dự trữ (mặc dù tất cả gesneriads đều có rễ sợi). 9 Các nhà thực vật học có sự đóng góp to lớn trong việc phân loại họ Gesneriaceae, đó là George Bentham, Robert Brown, B.L. Burtt, C.B. Clarke, Olive M. Hilliard, Joseph Dalton Hooker, William Jackson Hooker, Elmer Drew Merrill, Harold E. Moore, Jr., Conrad Vernon Morton, Henry Nicholas Ridley, Laurence Skog, W.T. Wang, Anton Weber và Hans Wiehler. Nhiều nhà nghiên cứu đang tiếp tục thực hiện công việc này. Do đó, sự phân loại đặc điểm chung của giống loài trong họ này hay bị thay đổi. Tên của họ đƣợc đặt cho giống Gesneria. Các giống nằm trong họ Gesneriaceae: Achimenes, Aeschynanthus, Alsobia, Anodiscus, Besleria, Capanea, Chirita, Columnea, Episcia, Gasteranthus, Gesneria, Gloxinia, Koellikeria, Kohleria, Mitraria, Nematanthus, Pearcea, Saintpaulia, Seemannia, Sinningia, Streptocarpus [23; 24; 26; 30].  Đặc điểm hình thái của cây thuộc họ Gesneriaceae Hầu hết các loài là thân thảo lƣu niên hoặc thân bụi thấp. Một vài loài là những cây thân gỗ nhỏ, một số ít là cây leo, hiếm khi là cây thân gỗ lớn. Họ này có sự đa dạng rất lớn về kích thƣớc, hoa, bộ lá, màu sắc và hình dạng. Đây là một họ thực vật có tính đa dạng rộng và các cây phát triển dƣới điều kiện tƣơng tự nhau. Một vài gesneriads đƣợc lai giống khắp nơi, kết quả của hàng trăm cây trồng mà có thể từ các loài hoàn toàn khác nhau. Các cây nằm trong họ Gesneriaceae thì thân và lá có nhiều lông tơ. Cây có lá mọc đối xứng. Hoa đơn, lƣỡng tính, có hai cặp nhị so le với nhau trong đó có một nhị lép đính trên tràng hoa. Các bao phấn dính nhau thành từng cặp (chỉ có nhị dính) hoặc hợp sinh ở một số giống. Cây có một nhụy hoa, vòi nhụy mảnh mai, núm nhụy chia thành hai thùy. Trái thƣờng có vỏ chẻ ô hoặc phì quả. Hạt nhiều và nhỏ, thƣờng có nội nhũ (Trần Hoàng Ngọc Bích, 2004) [3]. 2.2.3. Đặc điểm của cây Sinningia speciosa  Đặc tính sinh học của giống Sinningia Sinningia là một giống thuộc họ Gesneriaceae. Sinningia có khoảng 65 loài thân thảo có củ sống lƣu niên, tất cả đều xuất hiện ở Trung Mỹ và Nam Mỹ, các loài nằm trong giống này tập trung nhiều nhất ở Nam Brazil. Loài đƣợc biết đến nhiều nhất là Sinningia speciosa. 10 Sinningia thƣờng mọc trên những hòn đá cuội hoặc vách đá và hầu hết đƣợc thụ phấn nhờ chim ruồi hoặc ong. Phần lớn các loài có hoa lớn, màu sắc sặc sỡ. Những loài có thân củ lớn nằm trong giống Sinningia là Sinningia leucotricha, S. iarae, S. lineata và S. macropoda [25].  Đặc tính sinh học của Sinningia speciosa  Giới thiệu về cây Gloxinia (Sinningia speciosa) Sinningia speciosa là tên khoa học của Gloxinia. Cây Gloxinia có xuất xứ từ Brazil. Cây Gloxinia đƣợc phát hiện đầu tiên ở Brazil vào năm 1785. Nó đƣợc đặt tên đầu tiên là Gloxinia vào năm 1817 bởi nhà chăm sóc vƣờn ƣơm ngƣời Anh tên là Conrad Loddiges. Lúc đó, nó đƣợc gọi là Gloxinia speciosa. Sau đó vài năm, nó xuất hiện với tên gọi là Ligeria speciosa. Đến năm 1825 loài hoa Gloxinia đƣợc đặt lại đúng theo tên giống, Sinningia, họ Gesneriaceae, tên chính xác là Sinningia speciosa. Một số cây Gloxinia hiện nay là kết quả của sự lai tạo từ hai loài hoa của Brazil: Sinningia speciosa và Sinningia maxima do những ngƣời làm vƣờn scottland thực hiện vào thế kỉ XIX. Mặc dù không chính xác nhƣng tên Gloxinia đã đƣợc mọi ngƣời sử dụng và nhớ đến cho đến ngày nay. Ngày nay, cây Gloxinia đã có mặt và đƣợc trồng rộng rãi nhiều nơi trên thế giới nhƣ Brazil, Ấn Độ, Thái Lan, Philippin, Việt Nam… Cây Gloxinia tƣợng trƣng cho tính thanh lịch, sự tao nhã. Vì vậy, cây Gloxinia đƣợc trồng nhân dịp lễ Tạ Ơn, Noel, và Lễ Tình Nhân. Gần đây với sự ƣa chuộng rộng rãi, giống cây Gloxinia đƣợc trồng quanh năm. Ngƣời ta thƣờng dùng màu trắng của cây Gloxinia và màu đỏ của lá trạng nguyên để trang trí cho Giáng Sinh. Màu đỏ tía của Gloxinia kết hợp với hoa Thủy Tiên vàng hoặc Tulip trắng sẽ làm nổi bật ngày xuân [26; 27; 28; 29; 30].  Đặc tính sinh học cây hoa Gloxinia (Sinningia speciosa) Cây Gloxinia là loại cây thân thảo lƣu niên, có hoa đẹp, chủ yếu đƣợc trồng làm cây kiểng. Chiều cao cây khoảng 15 – 30 cm, tán lá tỏa ra có đƣờng kính khoảng 22 – 33 cm [31; 36]. Cây có củ nằm dƣới mặt đất, lá rộng mọc sát đất, thân thấp, mọng nƣớc. Lá có hình vỏ sò, màu xanh lá cây đậm, dài 20 – 30 cm, có lông nhung mềm mƣợt, mặt duới của lá thƣờng hơi đỏ. Mép lá có dạng khía, răng cƣa. Cuống lá thuôn, 11 gân lá hình xƣơng cá, có nhiều lông tơ mịn. Lá mọc đối xứng từng cặp xen kẽ nhau. Ở mỗi nách lá thƣờng có chồi nách phát triển rất mạnh [29; 34; 37; 38]. Cây Gloxinia thƣờng nở hoa vào khoảng cuối mùa xuân đến đầu mùa thu. Đôi khi chúng ra hoa suốt năm. Thời gian hoa nở khoảng 10 ngày. Hoa Gloxinia có hình chuông, đƣờng kính khoảng 6 – 9 cm mọc đơn lẻ hay mọc thành từng cụm nhiều bông. Chúng có thể có hai màu với màu trắng ở giữa hoặc màu trắng ở ngoài mép cánh hoa. Hoa có nhiều màu: trắng, hồng, hồng da cam, cam, đỏ, xanh, tím, cho đến tím sẫm. Hoa có thể cánh đơn hoặc cánh kép, cánh hoa mềm mại, rìa cánh hoa trơn mịn hoặc gợn sóng, có phủ lớp lông mịn nhƣ nhung. Các cánh hoa xếp xen kẽ nhau. Cây Gloxinia còn đƣợc ngƣời yêu hoa gọi là "Nữ hoàng của hoa mùa hè" [31; 32; 33]. 2.2.4. Điều kiện ngoại cảnh của cây Sinningia speciosa  Về nhiệt độ Nhiệt độ ấm bình thƣờng trong phòng (18 – 24oC) là thích hợp cho sự tăng trƣởng của cây. Trong giai đoạn ra hoa, nhiệt độ lạnh hơn 16 – 18°C sẽ kéo dài sự ra hoa. Dự trữ củ ngủ đông ở nhiệt độ 7 – 15°C. Nhiệt độ dƣới 10oC gây tổn thƣơng ở lá và hoa. Nhiệt độ trên 27oC làm cho cây phát triển nhanh chóng. Đặt cây gần cửa sổ hƣớng đông và hƣớng nam. Cây thích nhiệt độ buổi tối vì mát mẻ, tốt nhất là thấp hơn nhiệt độ ban ngày [32; 39].  Ánh sáng Cây Gloxinia cần nhiều ánh sáng nhƣng nó không thích ánh sáng mặt trời trực tiếp. Ánh sáng trực tiếp sẽ làm cháy lá, trong thời kì nghỉ thì cây không cần ánh sáng. Quang kì tốt nhất cho cây Gloxinia khoảng 12 – 14 giờ sáng mỗi ngày. Ánh sáng thấp: 270 lux đƣợc chấp nhận với nhiệt độ mát 18oC nhƣng mức ánh sáng từ 0,5 – 1,1 klux hoặc cao hơn đƣợc đề nghị để phát triển số lƣợng núm hoa lớn nhất [31]. 2.2.5. Kỹ thuật trồng cây Sinningia speciosa  Nước tưới Cây Gloxinia không chịu đƣợc hạn và úng nƣớc. Nó ƣa độ ẩm trung bình và cần đƣợc tƣới thƣờng xuyên bằng nƣớc ở nhiệt độ trung bình, không quá lạnh. Giữ cho đất trồng ẩm nhƣng không quá ƣớt trong suốt thời gian cây tăng trƣởng. Không để cây bị ngập nƣớc. Không cho nƣớc lên đỉnh sinh trƣởng hoặc lên 12 trên lá. Nƣớc lạnh sẽ gây đốm lá. Khi cây ở giai đoạn nghỉ thì màu sắc lá sẽ bị héo đi, lúc đó giảm bớt lƣợng nƣớc tƣới. Dự trữ các củ ngủ đông thật khô ráo [39]. Nếu để cây bị ƣớt quá trong giai đoạn ra hoa sẽ làm cho các núm hoa bị rụng và có thể làm cây bị chết [31; 32]. Tuới nƣớc khi thấy bề mặt đất bị khô. Chậu dùng để trồng cây Gloxinia phải thoát nƣớc, thoáng. Tƣới mỗi ngày hay 2 lần/tuần phụ thuộc vào cƣờng độ ánh sáng và nhiệt độ trong nhà. Chỉ chắc chắn một điều là nƣớc phụ thuộc vào nhiệt độ trong phòng hoặc nhiệt độ biểu bì [34; 35].  Phân bón Bón phân cho cây khi chúng phát triển tốt, lớn và trong giai đoạn ra hoa. Phân bón có thể dùng khi tƣới, nhƣng tốt nhất là pha loãng 1/10 hoặc 1/4 của nồng độ yêu cầu [32]. Bón cho cây 2 tuần/lần nếu nồng độ loãng đi 1/2. Không bón phân trong giai đoạn cây ngủ đông [39].  Những vấn đề thường gặp Cây Gloxinia yêu cầu một khoảng thời gian nghỉ ngơi sau khi ra hoa. Ra hoa có thể ít nhất 2 tháng, nhƣng sau đó cây khô hạn ở bất cứ nơi nào. Khi cây bắt đầu giai đoạn ngủ đông thì giảm lƣợng nƣớc tƣới, đặt cây nơi thoáng mát và khô ráo. Sau thời gian nghỉ (6 – 12 tuần) củ nên đƣợc trồng lại trong chậu sạch, tƣới nƣớc trở lại, đặt nơi ấm áp có ánh nắng mặt trời (nhƣng tránh ánh sáng mặt trời trực tiếp) và chẳng bao lâu cây phát triển trở lại, sẵn sàng cho hoa tiếp. Hầu nhƣ phần phức tạp nhất là chăm sóc Gloxinia trong khoảng thời gian nghỉ [32; 34; 35]. Cắt bỏ những bông hoa bị héo để kích thích những nụ hoa phát triển tốt hơn [34]. Những bông hoa bị rụng, yếu là do độ ẩm và cƣờng độ ánh sáng trong nhà thấp hơn môi trƣờng bên ngoài. Cắt bỏ những cuống hoa đã hƣ và để cây nghỉ ngơi cho lần ra hoa tiếp. Khi những bông hoa héo thì ngừng bón phân và giảm nƣớc tƣới. Khi lá cây bị héo thì ngừng tƣới hoàn toàn. Lá sẽ bị quăn và rụng. Khi cây bắt đầu suy tàn, cắt bỏ những lá khô, để thân củ khô và trồng lại sau thời gian nghỉ của cây. Để giữ hoa tồn tại lâu, làm ẩm gián tiếp bằng máy làm ẩm không khí, nhƣng không phun sƣơng trên lá [35; 39]. Những bệnh thƣờng gặp: thối rữa củ, virus, giun tròn, rệp cây, nhện, sâu đục lá, bọ trĩ, sự thối rữa từ việc quá lạnh và ẩm ƣớt; mép lá rập cuộn lên trên cho biết không 13 khí khô; lá cháy sém, khô héo là do ánh sáng mặt trời trực tiếp chiếu lên lá; lá bị đốm là do tƣới phun sƣơng trên lá. Những cây thân củ thì trồng trên bề mặt đất trồng, chôn sâu quá sẽ làm cây thối rữa [34]. 2.2.6. Kỹ thuật nhân giống cây Sinningia speciosa  Nhân giống truyền thống Gloxinia đƣợc nhân giống truyền thống qua 2 cách: nhân giống hữu tính và nhân giống vô tính.  Nhân giống hữu tính: Gloxinia thƣờng đƣợc nhân giống hữu tính bằng cách gieo hạt. Đây là phƣơng pháp nhân giống khá đơn giản và không cần nhiều trang thiết bị. Hạt đƣợc gieo vào giá thể thích hợp với độ ẩm trung bình. Sau 2 – 3 tuần, hạt nảy mầm thì chuyển sang chậu mới cùng loại đất thích hợp cho cây tăng trƣởng.  Nhân giống vô tính: Gloxinia đƣợc nhân giống vô tính bằng củ, cắt đốt, lá hay thân, xử lý với chất kích thích ra rễ rồi cấm vào đất. Tuy nhiên, phƣơng pháp cắt đốt và lá ít đƣợc sử dụng do tỉ lệ thành công thấp vì cây ít có rễ hoặc ra rễ yếu ớt.  Vi nhân giống Đây là phƣơng pháp nhân giống vô tính sử dụng kỹ thuật nuôi cấy mô trong phòng thí nghiệm. Sản phẩm cho ra những cây con từ mô và cơ quan của cây với chất lƣợng tƣơng đƣơng nhau, ít nhiễm bệnh. 2.3. Nhân giống vô tính bằng nuôi cấy mô tế bào thực vật 2.3.1. Khái niệm Phƣơng pháp nuôi cấy mô tế bào thực vật bắt đầu từ một mảnh nhỏ thực vật không bị nhiễm vi sinh vật, đƣợc đặt trong môi trƣờng dinh dƣỡng thích hợp. Chồi mới hay mô sẹo mà mẫu cấy này sinh ra bằng sự tăng sinh đƣợc phân chia và cấy chuyền để nhân giống. 2.3.2. Ứng dụng Kỹ thuật này thể hiện một số ƣu điểm đã đƣợc ứng dụng:  Nhân giống vô tính với tốc độ nhanh.  Tạo cây sạch bệnh và kháng bệnh.  Cảm ứng và tuyển lựa dòng đột biến.  Sản xuất cây đơn bội qua nuôi cấy túi phấn.  Lai xa qua nuôi cấy phôi và noãn.  Lai tế bào soma và tạo dòng protoplast. 14  Cải biến tính thực vật qua hấp thụ DNA ngoại lai.  Cố định nitrogen.  Cải thiện hiệu quả quang tổng hợp.  Bảo quản nguồn gen quý. Trong giai đoạn hiện nay, nuôi cấy mô thực vật đƣợc ứng dụng mạnh mẽ vào thực tiễn chọn giống, nhân giống, vào việc sản xuất các chất thứ cấp có hoạt tính sinh học. Các vấn đề cơ bản về đời sống của mô và tế bào đơn trong môi trƣờng nhân tạo, nhu cầu về khoáng, vitamine, chất điều hòa sinh trƣởng, nguồn carbon của chúng, các kỹ thuật cơ bản để tách, nuôi cấy, điều khiển sự phân hóa từ các bộ phận khác nhau của cây trồng ngày càng đƣợc hiểu sâu sắc hơn. 2.3.3. Phƣơng pháp nuôi cấy đốt đơn thân Phƣơng pháp nuôi cấy này sử dụng mẫu cấy là chồi ngọn hoặc chồi bên có mang một đoạn thân ngắn. Chồi này sẽ đƣợc kích thích cho tăng trƣởng, ra rễ để tạo thành cây nguyên vẹn. Đây là phƣơng pháp tự nhiên nhất trong những phƣơng pháp nhân giống vô tính in vitro bởi vì có thể áp dụng đƣợc in vivo. Chồi đƣợc thu từ chồi ngọn và ở các nách lá, sau đó cấy trên môi trƣờng dinh dƣỡng với các điều kiện thích hợp để tăng trƣởng. Chồi mới tăng trƣởng sẽ mang nhiều lá và các chồi bên ở các nách lá tiếp tục đƣợc cấy chuyền đến khi đạt đủ số lƣợng chồi cần thiết thì chúng đƣợc cảm ứng ra rễ để trở thành cây con hoàn chỉnh và đƣợc chuyển ra trồng trong đất. Nghiên cứu đầu tiên về nuôi cấy nốt đơn thân và cảm ứng rễ cho chồi đƣợc tiến hành trên cây măng tây (Galston, 1947, 1948; Gorter, 1965; Andreassen và Elison, 1967). Phƣơng pháp nuôi cấy nốt đơn thân đã đƣợc thực hiện thành công trên nhiều cây: khoai tây (Morel và Martin, 1955), lê (Quoirin, 1974), hoa hồng (Heliott, 1970)…Phƣơng pháp này cũng đƣợc áp dụng để nhân giống cà chua, dƣa chuột, cà tím (Nguyễn Đức Lƣợng, 2002) [8]. 2.3.4. Phƣơng pháp nhân chồi bên Về nguyên tắc phƣơng pháp này giống nhƣ phƣơng pháp nuôi cấy nốt đơn thân. Điều khác nhau lớn nhất là trong phƣơng pháp nuôi cấy nốt đơn thân có sự kéo dài của chồi, thân và thƣờng không cần đến cytokinin để phát triển. Trong phƣơng pháp nhân chồi bên, chồi ngọn đƣợc cô lập trên môi trƣờng dinh dƣỡng và các chồi bên từ các nách lá phát triển dƣới ảnh hƣởng của cytokinin với 15 nồng độ cao. Vai trò của cytokinin lúc này là hạn chế ƣu thế ngọn để cho các chồi bên có thể phát triển. Các chồi bên này đƣợc tiếp tục chuyển sang môi trƣờng mới có bổ sung cytokinin thì các chồi bên mới lại tiếp tục đƣợc tạo ra. Sau đó các chồi này đƣợc chuyển vào môi trƣờng ra rễ và đƣợc đƣa ra ngoài vƣờn ƣơm khi đã có rễ hoàn chỉnh. Thực tế cả hai phƣơng pháp này thƣờng đƣợc áp dụng chung: đầu tiên, chồi tăng trƣởng bình thƣờng, sau đó bổ sung cytokinin vào môi trƣờng nuôi cấy để cảm ứng sự hình thành các chồi bên. Phƣơng pháp nhân giống bằng chồi bên đầu tiên đƣợc tiến hành ở cây hoa cẩm chƣớng bởi Hackett và Anderson (1967), sau đó là Adams (1972) và Boxus (1973, 1974) tiến hành trên cây dâu tây, Pierik và công sự (1973, 1974, 1975), Murashige và cộng sự (1974) tiến hành trên cây cúc đồng tiền (Nguyễn Đức Lƣợng, 2002) [8]. Một số yếu tố quan trọng ảnh hưởng lên sự hình thành chồi bên  Nhu cầu về cytokinin rất khác nhau (loại và nồng độ cytokinin).  Nhu cầu cytokinin thay đổi tùy theo giai đoạn nuôi cấy.  Phối hợp auxin ở nồng độ thấp với cytokinin ở nồng độ cao.  Sự cảm ứng tạo mô sẹo với nồng độ cytokinin quá cao có thể tạo ra chồi bất định mang các đột biến.  Khi cấy chuyền nhiều lần, tốc độ tăng sinh chồi bị thay đổi. Ngoài ra còn có các phƣơng pháp nuôi cấy khác nhƣ: nuôi cấy đỉnh sinh trƣởng, nuôi cấy mô sẹo, phƣơng pháp nuôi cấy tế bào đơn, nuôi cấy protoplast - chuyển gen, nuôi cấy tế bào đơn bội. Tùy theo loại cây và mục đích mà ngƣời ta chọn lựa phƣơng pháp nuôi cấy thích hợp, đem lại hiệu quả cao. 2.4. Vai trò của chất điều hòa sinh trƣởng trong nuôi cấy mô tế bào thực vật 2.4.1. Chất điều hoà sinh trƣởng Chất sinh trƣởng thực vật hay còn gọi là chất điều hòa sinh trƣởng thực vật là các hợp chất hữu cơ (bao gồm các sản phẩm thiên nhiên của thực vật và các hợp chất tổng hợp nhân tạo) có tác dụng điều tiết các quá trình sinh trƣởng và phát triển, làm biến đổi một quá trình sinh lý thực vật nào đó, ở những nồng độ rất thấp. Chúng không phải là các chất dinh dƣỡng hay các sinh tố dùng trong thực vật. Về đại cƣơng các chất điều hòa sinh trƣởng đƣợc chia làm hai nhóm: các chất kích thích sinh trƣởng và các chất ức chế sinh trƣởng. Trong nuôi cấy in vitro thì sự cân bằng giữa các chất điều hòa sinh trƣởng với nhau là điều cần thiết. 16 2.4.2. Một số chất điều hoà sinh trƣởng thƣờng dùng Hiện nay 5 nhóm chất điều hòa sinh trƣởng

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfONG THI HONG VAN - 02126158.pdf
Luận văn liên quan