KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC
BÁO CÁO
THỰC TẬP TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
“Bước đầu nghiên cứu xây dựng quy trình nhân nhanh in
vitro cây trầu bà – Philodendron Xanadu”
“Khóa luận đệ trình Khoa CNSH, Trường ĐH Nông Nghiệp Hà Nội là một phần yêu cầu của
trình độ đại học ngành Công nghệ sinh học".
HÀ NỘI - 2011
MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1: Ảnh hưởng của BA đến khả năng tạo chồi của mẫu cấy 33
Bảng 2: Ảnh hưởng của Kinetin tới khả năng tạo chồi của mẫu cấy 36
Bảng 3: Ảnh hưởng của tổ hợp BA+IAA tới khả năng tạo chồi của mẫu cấy 39
Bảng 4: Ảnh hưởng của tổ hợp BA+IBA tới khả năng tạo chồi của mẫu cấy 42
Bảng 5: Ảnh hưởng của α-NAA đến giai đoạn tạo cây hoàn chỉnh 48
Bảng 6: Ảnh hưởng của than hoạt tính tới giai đoạn tạo cây hoàn chỉnh 52
Bảng 7: Ảnh hưởng của giá thể tới tỷ lệ sống và sự sinh trưởng của cây in Vitro 56
DANH MỤC HÌNH
Hình 1: Ảnh hưởng của BA đến khả năng tạo chồi của mẫu cấy 35
Hình 2: Ảnh hưởng của Kinetin tới khả năng tạo chồi của mẫu cấy 38
Hình 3: Ảnh hưởng của tổ hợp BA+IAA tới khả năng tạo chồi của mẫu cấy 41
Hình 4: Ảnh hưởng của tổ hợp BA+IBA khả năng tạo chồi của mẫu cấy 44
Hình 5: Ảnh hưởng của α-NAA đến giai đoạn tạo cây hoàn chỉnh 51
8 BA N6-benzyladenin
9 THT Than hoạt tính
10 IAA Indolyl acetic acid
11 IBA Indolyl butyric acid
PHẦN I
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Ngày nay, cùng với sự phát triển của kinh tế – xã hội, nhu cầu sử dụng cây
cảnh của con người ngày tăng nhanh. Có nhiều loài cây được con người sử dụng
với nhiều mục đích trang trí khác nhau. Trầu bà cánh phượng (Philodendron
Xanadu) là một trong những loài cây cảnh đang được sử dụng ngày càng rộng rãi.
Trầu bà có tán lá xanh tươi, hình dáng lá đẹp và tao nhã phù hợp làm cây trang trí
nội thất, cây trồng chậu hoặc sử dụng cành cắt để cắm hoa… Do đó, trầu bà rất
được ưa chuộng trên thị trường cây cảnh.
Qua đó, cho thấy tiềm năng kinh tế to lớn của cây trầu bà. Vì vậy, trong những
năm gần đây, cây trầu bà đã dần chiếm được chỗ đứng trên thị trường cây cảnh.
Ở nước ta, nguồn giống cây trầu bà được sản xuất chủ yếu ở miền Nam hoặc
được nhập từ Trung Quốc. Do đó, việc vận chuyển cây giống từ nguồn cung ứng
đến nơi tiêu thụ còn phải trải qua nhiều giai đoạn phức tạp. Vì thế nên việc cung
ứng cây giống cho thị trường còn thiếu chủ động, chưa đáp ứng được nhu cầu
ngày cành tăng nhanh của thị trường.
Từ trước tới nay, trầu bà được nhân giống chủ yếu bằng phương pháp giâm
cành. Tuy nhiên, với phương thức nhân giống này, hệ số nhân thấp, tốn thời gian
và công sức, đồng thời cây giống dễ bị nhiễm bệnh.
Vì vậy, phương thức nhân giống truyền thống đã không đáp ứng được nhu cầu
về cây giống cho thị trường. Do đó, việc tìm ra phương thức nhân giống mới nhằm
sản xuất được lượng cây giống lớn trong thời gian ngắn là rất cần thiết.
Việc sử dụng phương pháp nuôi cấy mô in vitro là một trong những phương
pháp hữu hiệu nhất hiện nay có thể giải quyết được những khó khăn trên một cách
đơn giản. Phương pháp này cho phép nhân nhanh, tạo ra một số lượng cây giống
khu vực này (Foxcroft và cộng sự, 2008).
Dựa trên đặc điểm tăng trưởng, Philodendrons được chia thành ba nhóm bởi
McColley và Miller (1965). Nhóm đầu tiên có dạng dây leo hoặc leo bám, đại diện
: P. scandes K.Koch & Sello (heartleaf Philodendron). Nhóm thứ hai có phần
ngọn phát triển theo xu hướng thẳng đại diện là P. wendlandii Schott. Nhóm thứ
ba có dạng thẳng đứng hoặc dạng cây (tree) như: P. bipinnatifidum Endl. La scuar
các loài cũng có sự biến đổi khác nhau. Một số loài có lá nhỏ hình trái tim, trong
khi có những loài có lá lớn, phân thùy, có thể dài tới 4 feet. Ngoài ra các lá cũng
có sự khác biệt nhau về màu sắc.
Cành lá Philodenrons được sử dụng để trang trí, đặc biệt là các loại dạng dây
leo được trồng ở các giỏ treo hoặc các chậu có các cọc để cây leo (Chen và cộng
sự, 2005).
Một số loài phổ biến (Horticulture Program Eisenhower Park East Meadow, N.Y.
11554)
Cordatum Philodendron là loài được trồng rộng rãi nhất. Có lá hình trái tim.
Có thể được trồng ở giỏ treo hoặc trồng chậu có cắm cọc để cây leo. Thường
được trồng ở nước hoặc rêu.
Tên thường gặp: Heartleaf Philodendron
Scandens Philodendron micans lá mượt, màu đồng, màu đỏ ở mặt dưới, lá hình
tim. Có thể được trồng ở giỏ treo hoặc trồng chậu có cắm cọc để cây leo.
Tên thông dụng: Velvet – leaf Philodendron
Philodendron pertusum khi còn nhỏ có lá ngắn, hình dạng bất bình thường, có
một phần đục lỗ hoặc toàn bộ. Cây trưởng thành có tán rộng, lá dày với nhiều
lỗ.
Tên thông dụng: Swiss cheese plant
Philodendron domesticum trước đây gọi là Philodendron hastatum-arrow-
shaped bề mặt lá bóng. Các lá trưởng thành có thể dài 22 inch, rộng 9 inch.
Chiều cao có thể đạt từ 15 đến 20 feet.
Tên thông dụng: Philodendron Leaf Spade
Philodendron bipennifolium trước đây gọi là Philodendron panduriforme-
Australia và đưa ra thị trường vào năm 1988 và tên này đã được đăng ký nhãn hiệu
tại Mỹ ().
Loài Philodendron xanadu được công bố lần đầu tiên năm 2002 bởi Croat và
cộng sự được đăng tải trên tạp chí International Aroid Society journal Aroideana
( ). Khi đó Philodendron xanadu được mô tả là
một loài mới của chi Philodendron (Araceae).
Theo công bố của tác giả Julius Boos được đăng trên International Aroid
Society journal Aroideana năm 2008, cây trầu bà (Philodendron xanadu) được cho
là có nguồn gốc ở miền đông nam Brazil (Julius Boos, 2008).
2.2. Đặc điểm thực vật học và yêu cầu sinh thái của cây trầu bà
2.2.1. Đặc điểm thực vật học
Philodendron xanadu là cây bụi nhỏ, thân thảo, có nhiều rễ khí sinh. Lá tập
trung ở đầu cành, lớn thuôn nhọn đầu, gốc tim, xẻ thùy lông chim sâu, cuống dài,
gốc có bẹ ôm thân.
2.2.1.1. Thân
Thân có nhiều đốt, mỗi đốt thân là khoảng cách giữa hai cuống lá liên tiếp.
Mức độ dài ngắn của các đốt thân có thể dễ dàng quan sát được bằng mắt thường.
Ở các đốt có thể mọc ra các rễ khí sinh có tác dụng chính là chống đỡ cho cây. Khi
cây rụng lá sẽ để lại các vết sẹo đặc trưng trên thân cây. Khi cây trưởng thành
chiều cao cây có thể đạt 75cm ().
2.2.1.2. Lá
Philodendron xanadu là cây có tán lá xanh tốt. Lá lớn, tập trung ở đầu cành,
cuống lá dài, gốc lá có bẹ ôm thân và cuống lá có rãnh hình chữ “C”. Rãnh hình
chữ “C” này ngoài tác dụng giúp gốc cuống lá bao bọc lấy cây còn có tác dụng
giúp cây thu nhận được nhiều nước hơn do nước chảy theo các rãnh xuống gốc
cây (). Các lá mọc xen kẽ trên cành, trên một cây
xuất hiện hai loại lá là lá non và lá trưởng thành. Khi lá còn non, chúng có hình
dạng khác với lá trưởng thành (lá chưa xẻ thùy sâu), khi lá trưởng thành chúng sẽ
có hình dạng đặc trưng của loài.
- Lá non thường có dạng hình tim, màu xanh nhạt.
thoát nước khi đất sũng nước.
* Nhiệt độ:
Trầu bà là cây trồng nhiệt đới, thích hợp nhiệt độ 21 – 32
0
C, chịu được nhiệt độ
38 -40
0
C, chịu được nhiệt độ mùa đông không dưới 10
0
C. Cây phát triển mạnh ở
nhiệt độ trong ngày khoảng 26,5
0
C và khoảng 21
0
C vào ban đêm.
* Độ ẩm
Cây cần được trồng trên đát đủ ẩm. Cây phát triển thích hợp ở độ ẩm từ 60 –
100%
2.2.3. Sâu bệnh hại và biện pháp phòng trừ ()
Philodendrons nói chung là cây khỏe mạnh, nhưng chúng cũng có thể bị
phá hoại bởi côn trùng và các nguồn bệnh nấm, vi khuẩn Do đó, việc giám sát để
kịp thời ngăn chặn các nguồn bệnh và tác nhân gây hại là rất cần thiết.
2.2.3.1. Bệnh hại
* Bệnh bạc lá Erwinia (E. chrysanthemi và E. carotovora subsp.
Carotovora)
- Triệu chứng: bệnh bạc lá Erwinia xuất hiện ban đầu là các vết bệnh nhỏ
chủ yếu trên lá. Bệnh này có thể ảnh hưởng đến cây ở nhiều lứa tuổi nhưng
nghiêm trọng nhất ở cây trưởng thành. Sau một thời gian thì các khu vực bị tổn
thương sẽ lan rộng ra. Vi khuẩn này lây lan từ các tổn thương lá vào cuống lá gây
ra sự sụp đổ hoàn toàn của lá bị nhiễm bệnh. Sự thối nhũn của lá và cuống lá là
- Triệu chứng: Rệp vừng là côn trùng hình quả lê, thân mềm thay đổi màu từ
màu xanh lá cây ánh sáng đến màu nâu sẫm. Rệp vừng có thể gây ra sự biến dạng
của tăng trưởng của cây, trong trường hợp nặng, thực vật bị nhiễm khuẩn có thể
được còi cọc.
- Phòng trừ: Sử dụng một số loại hóa chất để kiểm soát rệp vừng.
* Rệp sáp
- Triệu chứng: Rệp sáp xuất hiện như là màu trắng, khối lượng bông ở nách
lá, trên bề mặt dưới của lá và rễ. Cây trở nên còi cọc, ở mức độ nghiêm trọng, các
bộ phận của cây bắt đầu chết.
- Phòng trừ: Sử dụng các loại thuốc diệt côn trùng.
* Bọ trĩ
- Triệu chứng: Lá bị nhiễm khuẩn trở nên cong hoặc bị bóp méo, với những
vết sẹo màu xám bạc hoặc các khu vực bị bọ trĩ ăn
- Sử dụng các loại thuốc diệt bọ trĩ.
* Ngoài ra còn một số bệnh do tuyến trùng gây ra, bộ rễ bị ảnh hưởng xấu dẫn
đến cây sinh trưởng phát triển kém.
2.3. Giá trị kinh tế và tình hình sản xuất của cây trầu bà
2.3.1. Giá trị kinh tế
Ngày nay, nhu cầu cây cảnh của con người ngày càng tăng nhanh. Tuy nhiên,
yêu cầu và thị hiếu của mỗi người tiêu dùng không giống nhau. Vì vậy, giống và
chủng loại các loại cây cảnh cung cấp cho thị trường cần phong phú và đa dạng.
Trầu bà cánh phượng (Philodendron Xanadu) là một loại cây có dáng cây, màu
sắc và hình dạng lá đẹp. Đồng thời nó cũng là loại cây xanh quanh năm và có kích
thước nhỏ gọn. Cây trầu bà có thể được trồng trong chậu hoặc trồng trong vườn.
Đặc biệt, cây trầu bà rất phù hợp để trang trí nội thất, nó có thể được để trang trí
trong phòng khách, trong cơ quan hoặc trong các buổi hội nghị… Do đó, nhu cầu
về cây trầu bà ngày càng tăng nhanh, đòi hỏi cần cung cấp một lượng cây lớn cho
thị trường. Vì vậy, cây trầu bà là một loại cây có tiềm năng kinh tế to lớn.
2.3.2. Tình hình sản xuất
Từ năm 1988, cây trầu bà đã được đưa ra thị trường thế giới và trở thành
2.3.1. Nhân giống bằng hạt
Một số loài thuộc chi Philodendron có thể dùng hạt để nhân giống
(P.Selloum, P. Wendlandii…). Các hạt giống được thu hoạch và bảo quản trong các
túi hút chân không. Khi nhân giống, các hạt nhỏ được gieo lên trên bề mặt giá thể
phù hợp. Hạt giống nảy mầm tốt nhất ở nhiệt độ 23 – 25,5
)0
C, bề mặt giá thể cần
phải được giữ ẩm ướt. Có thể sử dụng vòi phun sương mù để ổn định độ ẩm cho
bề mặt giá thể. Ánh sáng thích hợp cho quá trình nảy mầm là từ 300 – 600 lux.
Khi cây con phát triển được 2 lá thì cường độ ánh sáng phải được tăng lên 1500 –
2500 lux để cây sinh trưởng tốt. Khi hạt đã nảy mầm cần tạo các điều kiện phù
hợp cho cây con sinh trưởng và phát triển tốt nhất ().
Phương pháp nhân giống bằng hạt đạt hiệu quả không cao vì hạt giống phải
được bảo quản kỹ, yêu cầu các thiết bị hỗ trợ cao mới đạt được tỷ lệ nảy mầm cao.
Mặt khác các cây được sản xuất bằng phương pháp gieo hạt cho số lượng chồi phụ
ít. Do đó các loài còn lại thuộc chi Philodendron thường được nhân giống bằng
phương pháp cắt cành giâm.
2.3.2. Phương pháp nhân giống bằng giâm cành
Các cành Philodendrons được cắt với các kích thước khác nhau (phụ thuộc
vào loài), mỗi cành đều chứa các đốt. Những cành này có thể được nhúng qua các
dung dịch kích thích ra rễ sau đó được cắm vào môi trường giá thể thích hợp cho
sự ra rễ (thường là chậu cát hoặc hỗn hợp than bùn, rêu). Những chậu này được
đặt trong nhà kính có nhiệt độ 21 – 24
0
C và để ở ánh sáng mặt trời trực tiếp. Sau
khi cây con bắt đầu phát triển thì có thể chuyển chúng sang các chậu lớn hơn hoặc
đưa ra trồng trực tiếp ở ngoài môi trường ở những vùng có khí hậu ôn hòa (Botany
.com).
Yêu cầu giá thể phải đủ ẩm, đầy đủ chất dinh dưỡng, nhiệt độ thích hợp cho
quá trình ra rễ. Từ các đoạn cành này sẽ mọc lên các chồi mới để tạo thành cây
trường ra rễ trong khoảng thời gian 4 – 6 tuần.
Như vậy, nuôi cấy mô là phương pháp phù hợp nhất để nhân giống
Philodendrons.
2.3.4. Những nghiên cứu về nuôi cấy in vitro cây trầu bà
2.3.3.1. Trên thế giới
Trước những nghiên cứu về nuôi cấy mô cây trầu bà đã có rất nhiều nghiên
cứu nuôi cấy mô về các loài trong chi Philodendron. Đây là một trong những nền
tảng quan trọng để làm tiền đề cho các nghiên cứu về Philodendron Xanadu sau
này.
Một số nghiên cứu in vitro về Philodendron :
Năm 1990, Jámbor-Benczúr và cộng sự đã đưa ra quy trình nhân giống in
vitro Philodendron tuxtlanum. Chồi được khử trùng và đưa vào môi trường nuôi
cấy khởi động là ½ MS hoặc MS có bổ sung 3 – 20mg/l BA, thời gian chiếu sáng
16h/ngày, cường độ ánh sáng 3000lux và nhiệt độ 25
0
C. Môi trường MS có bổ
sung 20mg/l BA là môi trường tốt nhất cho quá trình cảm ứng chồi và môi trường
½ MS bổ sung 8mg/l BA là môi trường thích hợp nhất cho quá trình phát triển của
chồi. Chồi phát triển trên môi trường ½ MS bổ sung 5mg/l BA được sử dụng trong
thí nghiệm ra rễ. Môi trường ra rễ bao gồm ½ MS bổ sung 2g than hoạt tính và
0,5mg/l α-NAA. Rễ phát triển trong vòng một tháng là có thể đưa ra vườn ươm, tỷ
lệ sống sót ở ngoài vườn ươm là 99,5% (Jámbor-Benczúr và cộng sự, 1990).
Philodendron Pertusum đã được nhân giống thành công bằng phương pháp
in vitro bởi Kumar Dinesh và cộng sự năm 1998. Trong nghiên cứu này, mẫu cấy
là các đoạn chồi dài khoảng 1cm, chúng được khử trùng bằng HgCl
2
và NaOCl.
Sau đó mẫu cấy được đưa vào môi trường nuôi cấy khởi động MS có bổ sung
thêm 10mg/l BA và 0,2mg/l IBA. Ở giai đoạn nhân nhanh, chồi được cấy vào môi
trường MS có bổ sung 3mg/l Kinetin và 1mg/lBA. Quá trình ra rễ được diễn ra