1
PHẦN 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề:
Sản xuất hoa đang là một ngành rất phát triển, đem lại nguồn thu nhập đáng
kể cho nền kinh tế quốc dân của nhiều nước trên thế giới như: Hà Lan, New
Zealand, Canada, Nhật bản, Trung quốc Ở nước ta, so với các sản phẩm nông
nghiệp khác, hoa là mặt hàng mang lại nhiều lợi nhuận (Ước tính gấp 6 lần so với
trồng lúa). Chính vì vậy, đây là một lĩnh vực đầy hứa hẹn đối với các nhà đầu tư.
Trên thị trường hoa hiện nay, hoa lily hay còn gọi là Loa kèn màu là một
trong những loại hoa được ưa thích nhất và chiếm thị phần xuất khẩu lớn trong
ngành sản xuất hoa trên thế giới. Với kích thước lớn, màu sắc phong phú, mọc
thành chùm lớn trông như những chiếc kèn Trumpet và đặc biệt là có mùi hương
ngào ngạt, độ bền hoa cắt cao, chính vì vậy loại hoa này ngày càng được mọi người,
mọi lứa tuổi đều ưa chuông. Loa kèn cũng thích họp ở nhiều nơi như: Trang trí
trong nhà, lễ hội, mừng thọ, mừng sinh nhật
Với những người chơi hoa Việt Nam, từ trước chỉ biết đến loại hoa Loa kèn
trắng, ít thơm nên đã bị thu hút ngay bởi màu sắc và nhất là hương thơm đặc biệt
khó quên của các loại hoa Loa kèn màu, vì vậy nhu cầu tiêu thụ loại hoa này ngày
càng tăng trên thị trường Việt Nam. Ngoài tiêu dùng trong nước, Loa kèn màu còn
là một mặt hàng xuất khẩu quan trọng, có giá trị kinh tế cao. Tuy nhiên, hiện nay
Loa kèn màu mới chỉ được trồng chủ yếu ở Đà Lạt với số lượng còn hạn chế, giá
thành mỗi cành hoa lại cao (15.000 -T- 30.000 đ/ cành) nên chưa đáp ứng được nhu
cầu đông đảo của người tiêu thụ. Ngoài ra do chưa đủ lượng giống cần thiết nên
chúng ta vẫn phải nhập nội củ giống từ nước ngoài với giá thành cao. Một vân đề
nữa là Loa kèn màu ở nước ta đến nay mỗi năm chỉ trồng được một vụ (Từ tháng 4
-T- tháng 7). Trong khi đó, thị trường hoa nội địa, những ngày thường, có khi cung
2
lớn hơn cầu nhưng trong các ngày lễ (Tết nguyên đán, 8/ 3 ) thì giá thành lại tăng
vọt, thiếu các giống hoa đẹp. Chính vì vậy sản xuất được giống hoa Loa kèn màu
chất lượng cao, giá thành rẻ và đặc biệt là điều khiển ra hoa trái vụ là mong ước của
2.1. Tình hình sản xuất hoa Loa kèn màu trên thế giới và Việt Nam:
2.1.1. Tình hình sản xuất hoa Loa kèn màu trên thế giới:
Trên thế giới, đặc biệt là các nước châu Âu, hoa Loa kèn màu đã gắn liền với
cuộc sống của họ từ rất lâu đời. Là loại hoa không thể thiếu trong bất cứ lễ hội lớn
nhỏ nào, vì vậy nhu cầu sản xuất và tiêu thụ Loa kèn màu ngày càng tăng qua các
năm, điển hình ở một số nước như: Hà Lan, Đức, Bỉ, Italia
Hà lan được coi là xứ sở của nghề trồng hoa, năm 1995, giá tri nhập khẩu
của thế giới là 6,8 tỷ USD, trong đó thị trường Hà Lan chiếm gần 50%. Ở đây, cây
Loa kèn được phát triển mạnh chỉ riêng nguồn cung cấp từ cây nuôi cấy mô tế bào
đạt 8.020 triệu cây (Năm 1982 so với năm 1980 chỉ là 802 triệu cây, tăng gấp 10
lần) [5]. Còn diện tích trồng Loa kèn lấy củ tăng từ 100 ha năm 1966 đến khoảng
5.000 ha năm 2001 và thu được khoảng 1.000 triệu củ. Từ số lượng giống nói trên,
hàng năm, nước này sản xuất hàng trăm triệu bông và củ giống phục vụ cho thị
trường rộng lớn gần 80 nước trên thế giới [13].
Ở Italia, trong 8.000 ha diện tích đất trồng trọt sinh lời 1,1 tỷ USD thì hoa
Loa kèn là một trong những loài hoa kinh tế quan trọng bậc nhất chiếm 280 -T- 300
ha với tổng giá trị thu nhập 71 triệu USD/ năm. Nước này mỗi năm chi khoảng 152
triệu USD cho việc nhập củ hoa Loa kèn thô từ Phần Lan. Gần đây để giảm chi phí
sản xuất giống, viện nghiên cứu ở Pesia đã tiến hành nghiên cứu và sản xuất củ Loa
kèn với qui mô lớn [11].
Ở châu Mỹ, bắc Mỹ cũng là một địa chỉ chuyên nghiên cứu về giống và sản
xuất hoa Loa kèn với kĩ thuật cao như: Tạo giống ra hoa sớm, tạo cây có sức chống
chịu, lai giữa các loài [20]. Ở Canada sản lượng Loa kèn tăng đều qua từng năm,
thể hiện qua bảng sau:
Châu Á, với điều kiện khí hậu đa dạng, chi phí lao động thấp và nguồn đất
đai dồi dào đã trở thành nơi quan trọng cho việc sản xuất hoa.
Ở Nhật, có 1.558 ha trồng các loại hoa có củ cho sản lượng hàng năm là
33,047 triệu Yên Nhật trong đó diện tích trồng Loa kèn chiếm 508 ha cho sản lượng
hàng năm khoảng 15,068 triệu Yên Nhật [5].
Trung Quốc, là trung tâm lớn của sự phân bố hoa Loa kèn, với xấp xỉ 46
ngoài có lớp vẩy bao bọc. Thân tròn, cứng, mập, mọc thẳng đứng trên củ. Lá mọc
dày đặc trên thân, tập trung nhiều ở gốc. Lá đơn, màu xanh bóng, hơi thẳng, thuôn
và mềm. Hoa lưỡng tính, kích thước hoa lớn, mọc ở nách lá hoặc ở ngọn, có nhiều
màu sắc khác nhau tuỳ từng giống: trắng, đỏ, vàng, tím- đỏ, trắng - đỏ, da cam,
vàng có đốm đen Các cánh hoa lớn giống nhau làm thành một ống dài, loe rộng ở
đỉnh, thuỳ hoa lớn, uốn cong ra. Hoa có thể mọc riêng rẽ hoặc thành cụm. Bao hoa
có sáu mảng dạng cánh, sáu nhị, bao phấn dài màu vàng, bầu hình trụ, đầu nhuỵ có
ba thuỳ. Quả nang có nhiều hạt. Hiện nay có các loài Loa kèn màu trồng phổ biến
như:
+ Lỉlỉum longiflorum (Easter Lily): Là loài rất phổ biến, chủ yếu được trồng
nhiều để sản xuất hoa cắt; Loài này có nguồn gốc từ Nhật Bản, hoa to, dạng phễu,
có màu trắng tinh khiết, mùi hương dịu mát, cao khoảng 50 4- 90cm, ra hoa sớm.
+ L.pardalinum: Có nguồn gốc từ Califocrnia (Mỹ), thường được gọi là hoa
Lily đốm do hoa có màu cam và những đốm nâu sẫm, hoa khi nở rủ xuống và đung
đưa trước gió trông giống như những chiếc đèn lồng đẹp một cách kỳ lạ; Thân cao
khoảng 150 “ĩ” 200 cm, thường được dùng để lai tạo các giống Lily mới.
+ L.regale: Nguồn gốc từ Trung Quốc, hoa màu trắng, nở vào khoảng giữa
mùa hè, có hương thơm ngọt ngào.
+ L.Tigrinum (Tiger Lily): Đến từ Trung Quốc, hoa dạng phễu, cánh uốn
cong, màu vàng nhạt, có sọc tía (Đen), nhị nhỏ, thân củ màu đen. Ngoài ra hoa còn
có các màu như đỏ sẫm, hổng - da cam, đỏ nhạt.
+ L.Hansonỉỉ (Yellow Martagon Lily hay Japanese Turk’s - cap): Có nguồn
gốc từ Hàn Quốc và Siberia; Có từ 6 đến 10 hoa, màu vàng với những chấm màu
tối, hoa xuất hiện vào tháng 6, thân cây cao khoảng 100 4- 125 cm; Là loài được
dùng phổ biến trong công tác lai tạo giống (Hansonii hybrids và Backhouse
hybrids).
+ LDavidii: Từ Trung Quốc, hoa màu đỏ vàng, cánh hoa uốn cong.
+ LAmabỉle: Hoa màu vàng da cam, với những đốm đen.
Ở Việt Nam, ngoài giống hoa Loa kèn trắng được trồng phổ biến nhất, thì
mới chỉ tìm ra 2 loài khác là cây hoa bách hợp (L.Brownii F.E Brown waroldiesterri
cuống lá (Củ hành, tỏi ). Củ sinh trưởng bằng sự phân chia và dãn của tế bào đổng
thời có sự tích luỹ mạnh mẽ các hợp chất gluxit và tinh bột. Trong khi đó căn hành
được tạo nên do kết quả của việc tập trung gluxit ở phần gốc cuống lá non, đồng
thời sự phân chia của mô phân sinh ngọn ngừng và sự sinh trưởng của căn hành
bằng sự dãn của tế bào ở gốc cuống lá.
Sự hình thành củ và căn hành cũng là những quá trình có tính chất tương
quan sinh trưởng. Hệ thống rễ phát triển có ảnh hưởng ức chế sự hình thành củ,
trong khi đó các lá trưởng thành, nơi sản sinh nhiều tác nhân ức chế, lại kích thích
sự hình thành củ.
Vì vậy, củ và căn hành bắt đầu hình thành vào cuối giai đoạn sinh trưởng
phát triển dinh dưỡng khi các cơ quan dinh dưỡng bắt đầu ngừng sinh trưởng. Sau
đó sự phình to của củ và căn hành xảy ra vào giai đoạn sinh trưởng phát trién sinh
sản, khi các cơ quan dinh dưỡng ngừng hẳn sinh trưởng, các cơ quan sinh sản và dự
trữ hình thành mạnh mẽ.
Sự hình thành củ và căn hành được điều chỉnh bằng sự cân bằng hormon
trong cơ thể. Auxin kích thích sự hình thành rễ, ức chế sự hình thành củ và căn
hành. Gibberellin kích thích sự sinh trưởng của tia củ nhưng ức chế sự hình thành
củ và căn hành. Axit absxixic là chất ức chế sinh trưởng của chồi và rễ, được hình
thành trong lá, ức chế sự sinh trưởng của tia củ và kích thích sự phình to của củ.
Cytokinin là chất cảm ứng hình thành chồi, hình thành trong rễ và kích thích sự
hình thành tia củ và sự phình to của củ.
Sự hình thành củ và căn hành được điều chỉnh bằng sự cân bằng hormon
trong cây. Sự cân bằng quan trọng nhất là sự cân bằng giữa Gibberillin (GA3) và
Axit absxixic (ABA).
Củ và căn hành sau khi thu hoạch bước và một thời kỳ ngủ nghỉ sinh lý.
Trong thời gian ngủ nghỉ thì giảm sút một cách đáng kể cường độ trao đổi chất, hoạt
động sinh lý, sinh hoá dẫn đến cây ngừng sinh trưởng. Sự ngủ nghỉ được xem là
một đặc tính của loài.
Nguyên nhân của sự ngủ nghỉ là do tích luỹ một lượng lớn các chất ức chế
sinh trưởng như: Axit Absxixic, các hợp chất Phênol. Trong khi đó làm giảm hàm
+ Giai đoạn 3: Nuôi cấy khởi động
Ở giai đoạn này mô nuôi cấy sau khi được khử trùng được chuyển vào môi
trường thích hợp về tỷ lệ và hàm lượng các chất điều tiết sinh trưởng để kích thích
mẫu cấy hình thành chồi bất định, các phôi vô tính hay kích thích các chồi nách,
mắt ngủ bật mầm.
+ Giai đoạn 4: Nhân nhanh
Là giai đoạn quan trọng của quá trình nhân giống in vitro vì giai đoạn này
xác định hệ số nhân của quá trình nhân giống in vitro. Môi trường nuôi cấy nhân tạo
có các chất điều tiết sinh trưởng như: Auxin, Cytokinin, đồng thời phải chú ý đảm
bảo những điều kiện ngoại cảnh như nhiệt độ, ánh sáng, quang chu kỳ
+ Giai đoạn 5: Tạo cây hoàn chỉnh
Là giai đoạn chuyển những chồi đã hình thành trong giai đoạn nhân nhanh
sang môi trường tạo rễ để hình thành cây có đủ rễ, thân, lá, đủ tiêu chuẩn là cây
giống. Môi trường tạo rễ thường bổ xung auxin để kích thích hình thành rễ.
+ Giai đoạn 6: Đưa cây in vitro ra đất
Đây là bước quyết định để đánh giá thực tiễn của quy trình nhân giống in
vitro. Nên các loại giá thể trồng cây in vitro phải đảm bảo độ sạch vi khuẩn, xốp và
thoáng khí giúp cây con đạt tỷ lệ sống cao.
Phương pháp nuôi cấy mô tế bào có một số ưu điểm đó là có hệ số nhân
giống rất cao, nhân nhanh được các giống cây sạch bệnh, đa dạng hoá nguồn gen,
đáp ứng được nhu cầu thưởng thức của người tiêu dùng.
2.3.22. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nhân giôhg:
* Môi trường nuôi cấy:
Là yếu tố quyết định cho sự sinh trưởng, phát triển của mô trong nuôi cấy.
Môi trường nuôi cấy bao gồm một số thành phần cơ bản sau:
+ Các nguyên tố đa lượng: Gồm N, p, K, s, Mg, Ca. Chúng có chức năng là
nguyên liệu để xây dựng nên các thành phần cấu trúc của mô tế bào và mô thực vật.
Hàm lượng của các nguyên tố đa lượng phải > 30 mg/1 mặc dù tỷ lệ giữa các
nguyên tố này có thể biến đổi.
+ Các nguyên tố khoáng vi lượng: Bao gồm Fe, Bo, Mn, I, Mo, Cu, Zn.
bào phôi sinh.
Phân hoá tế bào
Tế bào phôi sinh Tế bào dãn Tế bào chuyên hoá
Phản phân hoá tế bào
Tính toàn năng của tế bào được thể hiện qua quá trình phân hoá và phản
phân hoá tế bào trong những điều kiện nhất định. Trong môi trường nuôi cấy mô, sự
phối họp hàm lượng và tỷ lệ của các chất điều tiết sinh trưởng thuộc 2 nhóm Auxin
và Cytokinin có tác dụng điều chỉnh quá trình phân hoá và phản phân hoá của mô
nuôi cấy.
2.4. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước:
2.4.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước:
Năm 1969, Gauthret nghiên cứu hàm lượng dinh dưỡng muối khoáng có vai
trò trong sự sinh trưởng và phân chia tế bào khi nuôi cấy mô hoa Loa kèn.
Năm 1980, Van Aartriík và Blom, đã tìm ra môi trường thích hợp cho nuôi
cấy Loa kèn là môi trường MS có hàm lượng muối khoáng giảm một nửa sẽ cho
khả năng tái sinh chồi cao.
Khi nghiên cứu nguồn vật liệu nuôi cấy ban đầu Robb (1957) và Allen
(1974) đã chỉ ra bộ phận nuôi cấy thích hợp nhất với cây Loa kèn là vẩy củ. Khi
nuôi cấy vẩy củ đã rút ngắn thời gian tái sinh chồi và tỷ lệ tái sinh chồi luôn cao hơn
các bộ phận khác.
Năm 1993, Stanilova. M và Zagorska (Bungari) cũng khẳng định vẩy củ là
nguyên liệu tốt nhất cho việc tái sinh chồi từ mô nuôi cấy trên môi trường Skoog có
bổ xung 0,5 mg aNAA/1 và 0,1 mg Kinetin/1, tạo ra các cây giống đồng đều về chất
lượng.
Năm 1981, Van và Blom đã xác định được vai trò của aNAA trong sự tái
sinh chồi. Ngoài ra còn có BA cũng ảnh hưởng đến sự sinh trưởng phát triển của
chồi.
Năm 2000, J. Suh và J. Lee đã nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ và chất
lượng ánh sáng đến sự hình thành củ Loa kèn con và cho thấy ở nhiệt độ 20 -T- 25°c,
số lượng, khối lượng và đường kính của củ con tăng hơn so với ở nhiệt độ 30°c, số
2
0,1% trong 7 phút sau đó cấy vào môi
trường 1/2 MS. Sau khi tạo được cây hoàn chỉnh có thân chính phân đốt, tiến hành
cắt thân chính thành nhiều đốt nhỏ để tiến hành nhân nhanh.
Cũng trong năm 2001, Nguyễn Thị Nhẫn và Nguyễn Quang Thạch đã thành
công trong nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật tạo củ in vitro trong công tác nhân giống
cây hoa Loa kèn [8].
PHẦN 3
ĐỐI TƯỢNG, NỘI DƯNG YÀ
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cứư
3.1. Đối tượng nghiên cứu:
+ Hai giống Loa kèn màu nhập nội từ Trung Quốc có màu tím - đỏ và màu
vàng.
+ Nguyên liệu nuôi cấy ban đầu: vẩy củ loa kèn màu.
+ Nguyên liệu cho thí nghiệm tạo củ: Cây con được tái sinh từ vật liệu nuôi
cấy ban đầu.
+ Nguyên liệu cho thí nghiệm ngoài vườn: Các cây có đủ số lá và số rễ trung
bình trên cây.
+ Nguyên liệu cho thí nghiệm phá ngủ: Các củ vừa cho thu hoạch hoa.
+ Nguyên liệu cho thí nghiệm nhân giống từ củ mẹ: Những cây đã cho hoa
nhưng vẫn tiếp tục trồng để hình thành củ con.
+ Nguyên liệu cho thí nghiệm nhân giống bằng củ con: Những củ con được
hình thành từ củ mẹ.
Hình 1 : Lilium longiflorum X Aziatsche Gr. “Centurion ”
Hình 2 : Lilỉum Oriental “Sta Gazer ”
3.2. Nội dung nghiên cứu:
3.2.1. Nhân giống in vitro:
3.2.1.1. Thí nghiệm khử trùng: Gồm 3 công thức về thời gian khử trùng.
CT1: Khử trùng mẫu trong 5 phút bằng HgCl
2
3 ppm BA CT6: MS + 0,3ppm aNAA + 4 ppm BA
3.2.13. Thí nghiệm nhân nhanh:
+ Thí nghiêm 1: Nghiên cứu ảnh hưởng của BA đến sinh trưởng phát triển
và tốc độ nhân chồi của mẫu cấy.
CT1: MS (ĐC)
CT2: MS + 1 ppm BA
CT3: MS + 2 ppm BA
CT4: MS + 3 ppm BA
CT5: MS + 4 ppm BA
CT6: MS + 5 ppm BA
CT7: MS + 7 ppm BA
+ Thí nghiêm 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của Kinetin đến sinh trưởng, phát
triển và tốc độ nhân chồi của mẫu cấy.
CT1: MS (ĐC)
CT2: MS + 0,5ppm K
CT3: MS + 1 ppm K
CT4: MS + 2 ppm K
CT5: MS + 3 ppm K
CT1: MS (ĐC)
+ Thí nghiêm 3: Nghiên cứu ảnh hưởng của tổ hợp BA và aNAA đến
sinh trưởng, phát triển và tốc độ nhân chồi của mẫu cấy.
20
CT2: MS + 0,3ppm aNAA + 1 ppm BA
CT3: MS + 0,3ppm aNAA + 2 ppm BA
CT4: MS + 0,3ppm aNAA + 3 ppm BA
CT5: MS + 0,3ppm aNAA + 4 ppm BA
CT6: MS + 0,3ppm aNAA + 5 ppm BA
CT7: MS + 0,3ppm aNAA + 7 ppm BA
3.2.2. Nhân giống in vivo:
3.2.2.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ thấp đến sự ngủ nghỉ và khả năng
* Tỷ lệ mẫu chết (%) = X 100%
1 mẫu đưa vào
1 chồi tạo thành
* Hệ số nhân (lần) =
1 chồi đưa vào
1 chiều cao
* Chiều cao trung bình (cm) =
1 số cây theo dõi
* Tỷ lệ sống của cây nuôi cấy sau mỗi tuần: Theo dõi tỷ lệ sống của cây nuôi
22
cấy sau mỗi tuần khi đưa ra vườn ươm.
* Theo dõi thời gian xuất hiện lá mới của cây con.
2 số củ con thu được
* Tỷ lệ củ con thu được từ củ mẹ (%) = X 100
2 số củ mẹ theo dõi
2 trọng lượng của củ con
* Trọng lượng trung bình của củ con (g) =
2 số củ con
* Xác định thời gian xử lý lanh thích họp nhất để phá ngủ củ.
3.3.3. Phương pháp xử lý số liệu:
Sử dụng chương trình xử lý thống kê Irristat.
23
PHẦN 4
KẾT QUẢ NGHIÊN cứu VÀ THẢO LUẬN
4.1. Nhân giống in vitro:
4.1.1. Tạo nguồn nguyên liệu ban đầu:
4.1.1.1. Ảnh hưởng của thời gian khử trùng đến tỷ lệ mẫu sạch thu được:
Đây là giai đoạn chuyển mẫu nuôi cấy từ bên ngoài (Vô số vi sinh vật) vào
điều kiện nuôi cấy in vitro (Vô trùng). Vì vậy đối với tất cả các loại mẫu nuôi cấy
khác nhau việc xác định phương pháp khử trùng thích hợp có ý nghĩa quyết định
2
7 64
28 8
3 10 27 27 46
□ m ẫu
sạch ■ m
ẫu nhiễm
□ mẫu chết
thời gian
24
Hình 3: Hiệu quả của thời gian khử trùng mấu
Kết quả trên cho thấy:
+ Hiệu quả của HgCl
2
phụ thuộc vào thời gian ngâm mẫu. Tỷ lệ nhiễm nấm,
khuẩn tỷ lệ nghịch với thời gian ngâm mẫu; Khi tăng thời gian khử trùng từ 5 lên 10
phút, tỷ lệ mẫu nhiễm giảm từ 49% xuống còn 27%; Ngược lại, tỷ lệ mẫu chết lại
tăng từ 0 -r 46%. Cho thấy tỷ lệ mẫu sạch thu được không những phụ thuộc vào tỷ
lệ mẫu nhiễm mà còn phụ thuộc vào tỷ lệ mẫu chết. Trong 3 mức thời gian khử
trùng, công thức 2 (Thời gian 7 phút) cho tỷ lệ mẫu sạch cao nhất đạt 64%.
Như vậy, với vẩy củ Loa kèn màu, khi sử dụng HgCl
2
0,1% thời gian ngâm
mẫu 7 phút là tối ưu nhất.
4.1.12. Nghiên cứu ảnh hưởng của chất điều tiết sinh trưởng đến khả năng tái sinh
chồi của mô vẩy củ hoa Loa kèn:
25
Trong giai đoạn này, lần lượt tiến hành nghiên cứu tác dụng của một số loại
phytohormon riêng lẻ và kết hợp bổ sung lên mô cấy nhằm mục đích tìm ra môi
trường thích hợp nhất cho quá trình tái sinh các giống nghiên cứu.