Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
NGUYỄN THỊ THÙY CHI KHẢO NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG
LAI HỮU TÍNH CỦA MỘT SỐ GIỐNG HOA
LILY NHẬP NỘI TRONG ĐIỀU KIỆN NHÀ
CÓ MÁI CHE TẠI HÀ NỘI
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG
THÁI NGUYÊN - 2014
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng những số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận
văn là trung thực và chưa từng được sử dụng để bảo vệ một học vị nào. Mọi
sự giúp đỡ việc hoàn thành luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin
trích dẫn trong luận văn đều được ghi rõ nguồn gốc.
Thái Nguyên, tháng 11 năm 2014
Tác giả luận văn Nguyễn Thị Thùy Chi
ii
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành luận văn này, trong suốt quá trình thực hiện đề tài
nghiên cứu, tôi luôn nhận được sự quan tâm giúp đỡ của:
Hai thầy cô hướng dẫn trực tiếp là TS. Đỗ Thị Ngọc Oanh và TS.
Trịnh Khắc Quang đã hết sức chỉ bảo, hướng dẫn tôi phương hướng và
phương pháp nghiên cứu cũng như hoàn thiện luận văn.
Tôi xin trân thành cảm ơn các thầy, cô trong Khoa sau đại học, Khoa
Nông học; các cán bộ, kỹ sư thuộc Viện nghiên cứu Rau Quả đã giúp đỡ, tạo
điều kiện mọi mặt về thời gian, địa điểm nghiên cứu, phương tiện vật chất,
phương pháp làm việc cho hiệu quả.
Luận văn được hoàn thành có sự động viên tinh thần to lớn của gia đình
và bạn bè. Tôi vô cùng cảm ơn những sự giúp đỡ quý báu đó.
Tôi xin trân thành cảm ơn!
1.2.6. Sơ đồ nuôi cấy phôi lily 12
1.3. Cơ sở thực tiễn 12
1.4. Nguồn gốc và phân loại hoa lily 14
1.4.1. Nguồn gốc, phân bố 14
1.4.2. Phân loại thực vật 15
1.4.3. Lịch sử trồng trọt 17 iv
1.4.4. Tổ chức genom của các loài lily 17
1.4.5. Đặc điểm sinh vật học, sinh trưởng và phát dục 18
1.4.6. Sự ngủ nghỉ và nảy mầm ở lily 20
1.4.7. Yêu cầu ngoại cảnh của lily 21
1.5. Tình hình sản xuất hoa lily trên thế giới và Việt Nam 23
1.5.1. Tình hình sản xuất hoa lily trên thế giới 23
1.5.2. Tình hình sản xuất hoa lily tại Việt Nam 26
1.6. Tình hình nghiên cứu hoa lily trên thế giới và Việt Nam 28
1.6.1. Nghiên cứu hoa lily trên thế giới 28
1.6.2. Nghiên cứu hoa lily ở Việt Nam 32
Chƣơng 2: ĐỐI TƢỢNG, ĐỊA ĐIỂM, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP .
NGHIÊN CỨU 38
2.1. Vật liệu, địa điểm và thời gian nghiên cứu 38
2.1.1. Vật liệu 38
2.1.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu 38
2.2. Nội dung nghiên cứu 38
2.3. Phương pháp nghiên cứu 39
2.3.1. Bố trí thí nghiệm 39
2.3.2. Kỹ thuật trồng và chăm sóc 41
2.3.3. Các chỉ tiêu theo dõi 41
2.3.4. Phương pháp xử lý số liệu 44
(hệ số biến động)
Đ/C
: Đối chứng
ĐK
: Đường kính
ĐVT
: Đơn vị tính
F-value (F-tính)
: Giá trị tính của hàm phân bố xác suất ứng với
một mức ý nghĩa nào đó
KHCN
: Khoa học công nghệ
LSD
: Least significant difference
(Sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa)
NC
: Nghiên cứu
NC & PT
: Nghiên cứu và phát triển
NN & PTNT
: Nông nghiệp và phát triển nông thôn
NXB
: Nhà xuất bản
P
: Probability (xác suất)
RCBD
: Randomized completed block design
(khối ngẫu nhiên hoàn toàn)
TGST
Bảng 3.6. Một số đặc điểm cấu trúc thân lá của các giống lily 54
Bảng 3.7: Chiều cao cây và số lá của các giống lily vụ Đông Xuân năm
2013 - 2014 tại Hà Nội 56
Bảng 3.8. Kích thước và màu sắc các cơ quan sinh sản của các giống lily 59
Bảng 3.9. Một số đặc điểm hình thái hoa của các giống lily 61
Bảng 3.10. Một số yếu tố cấu thành năng suất các giống lily trong vụ
Đông Xuân năm 2013 - 2014 63
Bảng 3.11. Một số chỉ tiêu về chất lượng hoa của các giống lily trong vụ
Đông Xuân 2013 - 2014 64
Bảng 3.12. Tình hình nhiễm một số sâu bệnh chính của các giống vụ
Đông Xuân năm 2013 – 2014 67 viii
Bảng 3.13. Tập tính nở hoa của các giống lily trong vụ Đông Xuân năm
2013 - 2014 69
Bảng 3.14. Độ hữu dục hạt phấn của các giống lily vụ Đông Xuân năm
2013 – 2014 70
Bảng 3.15. Kết quả lai giữa các giống lily năm 2014 71
ix
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 3.1: Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các giống lily vụ
Đông Xuân năm 2013 - 2014 50
Hình 3.2: Động thái tăng trưởng số lá trên cây của các giống lily vụ
Đông Xuân năm 2013 - 2014 52
Hình 3.3. Chiều cao cây của các giống lily thí nghiệm vụ Đông Xuân
đây cây hoa lily đang được phát triển có hiệu quả trong vụ Đông ở đồng bằng Bắc
Bộ (thời tiết thích hợp để cây sinh trưởng và phát triển). Mặc dù vậy, trong thực tế
sản xuất hoa ở nước ta còn rất nhiều hạn chế về diện tích canh tác cũng như năng
suất, sản lượng, giá thành hoa cắt cành lại cao. Một trong những lý do chính dẫn
đến những hạn chế này là chúng ta vẫn hoàn toàn thụ động về nguồn củ giống,
hầu hết củ giống hoa lily nước ta phải nhập từ Hà Lan và Trung Quốc. Bên cạnh
đó, cơ cấu giống hoa còn nghèo nàn do chưa có đầu tư nghiên cứu đáng kể để đưa
các giống hoa mới vào sản xuất.
Chính vì thế, việc nghiên cứu tình hình sinh trưởng, phát triển, năng suất,
chất lượng, khả năng chống chịu của một số giống hoa lily mới nhập nội để tìm ra
các giống hoa lily đẹp và phù hợp với điều kiện sinh thái của từng vùng trồng, chủ
động giống là một việc làm cần thiết. Do đó, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài
"Khảo nghiệm và đánh giá khả năng lai hữu tính của một số giống hoa lily
nhập nội trong điều kiện nhà có mái che tại Hà Nội". 2
2. Mục đích, yêu cầu của đề tài
2.1. Mục đích
- Xác định được giống hoa lily mới nhập nội phù hợp cho sản xuất trong
nhà có mái che, vụ Đông Xuân 2013 – 2014 tại Trâu Quỳ, Gia Lâm, Hà Nội.
- Đánh giá khả năng lai hữu tính một số giống hoa lily để tạo giống mới.
2.2. Yêu cầu
- Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học của 9 giống hoa lily nhập nội.
- Đánh giá khả năng, sức sống của hạt phấn, tỷ lệ đậu quả và tỷ lệ nảy
mầm của hạt lai.
3. Ý nghĩa của đề tài
3.1. Ý nghĩa khoa học
- Là điều kiện để học viên củng cố những kiến thức lý thuyết đã học, thu
thập được những kinh nghiệm và những bài học quý báu từ thực tiễn sản xuất.
Đài Loan. Chúng chưa được nghiên cứu khảo nghiệm tại các vùng sinh thái
một cách hệ thống trước khi trồng, nên dẫn đến một số giống có chất lượng
hoa kém, mẫu mã xấu, nở hoa không đúng dịp… gây khó khăn cho người sản
xuất, hiệu quả kinh tế thấp, có khi dẫn đến thất bại. Nghiên cứu giống sẽ giúp
chúng ta biết được đặc điểm sinh trưởng, phát triển, khả năng phù hợp của
chúng với điều kiện ngoại cảnh, từ đó có thể lựa chọn được những giống phù
hợp với điều kiện của từng địa phương trước khi đưa vào sản xuất.
1.1.2. Cơ sở của việc nghiên cứu thời vụ
Ở mỗi thời vụ có điều kiện ngoại cảnh khác nhau, ảnh hưởng đến sinh
trưởng phát triển của cây cũng khác nhau. 4
Hơn nữa, lily là cây hoa cao cấp, hoa thường nở tập trung, giá trị kinh
tế cao. Ở những ngày thường, nhu cầu loại hoa này không lớn, khả năng tiêu
thụ khó, giá bán thấp, trong khi đó những dịp lễ, tết như: Ngày 8/3, ngày
20/11, Tết Nguyên Đán,… nhu cầu về hoa lily rất lớn, dễ tiêu thụ trên thị
trường, giá bán cao. Nghiên cứu thời vụ trồng lily ở nước ta chưa nhiều, việc
nghiên cứu thời vụ không những giúp chúng ta xác định được thời gian trồng
hợp lý mà còn xác định được thời vụ trồng có hiệu quả kinh tế cao.
1.1.3. Cơ sở của việc nghiên cứu mật độ trồng
Mỗi loại cây trồng yêu cầu trồng ở một mật độ nhất định mới sinh
trưởng, phát triển thuận lợi, cho năng suất và chất lượng cao. Đối với hoa lily,
tùy theo mục đích thương mại làm hoa cắt cành hay hoa chậu mà người ta
trồng ở mật độ khác nhau. Ở nước ta, hoa lily là một cây mới, nghiên cứu mật
độ trồng còn ít, việc nghiên cứu để xác định mật độ trồng phù hợp sẽ góp
phần xây dựng quy trình kỹ thuật và mức đầu tư hợp lý để nâng cao hiệu quả
kinh tế cho người sản xuất.
1.2. Cơ sở khoa học của lai hữu tính ở cây hoa lily
1.2.1. Các khái niệm cơ bản
đó dùng đầu nhụy vừa cắt chấm vào hỗn hợp hạt phấn cần thụ và thụ lên trên
phần vòi nhụy còn lại (đỉnh của mặt cắt).
Trong trường hợp này, số lượng hạt phấn nảy mầm có thể giảm, tuy nhiên
số lượng hạt phấn nảy mầm mà thâm nhập được vào trong noãn lại tăng.
Những nghiên cứu gần đây đã được tiến hành bởi việc so sánh giữa 2
phương pháp: Thụ phấn thông thường và thụ phấn cắt vòi nhụy để tạo ra con
lai khác loài F1 và BC1. Các kết quả chỉ ra rằng thụ phấn cắt vòi nhụy là tốt
hơn đối với thế hệ lai F1 và phương pháp thụ phấn thông thường là tốt hơn
đối với quần thể BC được tạo ra. Phát hiện này có thể được giải thích bằng
rào cản khi lai giữa các loài. Trong trường hợp con lai khác loài F1, thành 6
phần genome là dị hợp tử, khi lai lại bởi phương pháp thụ phấn thông thường
đã cho thấy sự nảy mầm hạt phấn bình thường và ống phấn phát triển xuyên
qua vòi nhụy (Theo Đặng Văn Đông, 2010) [5].
1.2.2.3. Phương pháp ghép vòi nhụy (Grafted style method – GSM)
Phương pháp ghép vòi nhụy được phát triển bởi vì phương pháp cắt vòi
nhụy thông thường chỉ tạo ra một vài phôi trên quả lily. Khi sử dụng phương
pháp cắt vòi nhụy, ống phấn còn ngắn và hầu hết trong số chúng không thể
xâm nhập màng noãn (micropyle). Ghép vòi nhụy nên được sử dụng kết hợp
với thụ phấn in-vitro (Van Tuyl & cs, 1991) [35].
Phương pháp này được tiến hành như sau: Trước tiên, người ta nuôi in-
vitro bầu nhụy của cây cho và cây nhận. Các hạt phấn hữu dục từ cây cho
được thụ phấn lên phía trên với đầu nhụy tương hợp của chính cây đó. Sau từ
1 – 2 ngày, vòi nhụy được cắt 1 – 2 mm phía trên bầu nhụy và người ta gắn
vòi nhụy đã cắt này (phần được thụ phấn) lên vòi nhụy (đã được cắt ngắn với
bầu nhụy) của cây nhận. Mô ghép này được giữ trong vòng 2 ngày cho đến
khi hạt phấn đi vào bầu nhụy của cây nhận hoàn toàn. Sau 5 ngày, bầu nhụy
được nuôi cấy theo phương pháp nuôi cấy lát cắt bầu nhụy. Kỹ thuật này đòi
so với phương pháp nuôi cấy phôi.
1.2.3.3. Nuôi cấy phôi (Embryo culture)
North & Wills (1969) đã nuôi cấy phôi thành công từ hạt không có nội
nhũ và có nguồn gốc từ phép lai xa liên quan đến L. lankongense. Nuôi cấy
phôi có thể được ứng dụng thành công trong các phép lai mà sự thoái hóa của
phôi diễn ra một cách chậm chạp. Điều này thường xảy ra với các phép lai
giữa các loài có quan hệ gần gũi một cách tương đối. Trong hầu hết các
trường hợp, phôi có thể được cứu khi chúng đạt đến giai đoạn hình cầu. Kỹ
thuật này rất đáng tin cậy và các phôi sinh trưởng nhanh mà không có bất kỳ
sự phát triển khác thường nào. Thời gian tốt nhất cho phương pháp cứu phôi
là khoảng 40 – 60 ngày sau thụ phấn (Theo Đặng Văn Đông, 2010) [5]. 8
1.2.4. Cơ sở khoa học về khả năng tái sinh ở thực vật
1.2.4.1. Tính toàn năng của tế bào
Haberlandt (1902), lần đầu tiên đã quan niệm rằng mỗi tế bào bất kỳ
của một cơ thể sinh vật đa bào đều có khả năng tiềm tàng để phát triển thành
một cá thể hoàn chỉnh. Theo quan niệm của sinh học hiện đại thì mỗi tế bào
riêng rẽ đã phân hóa đều mang toàn bộ lượng thông tin di truyền cần thiết và
đủ của cả cơ thể sinh vật đó. Khi gặp điều kiện thích hợp, mỗi tế bào đều có
thể phát triển thành một cá thể hoàn chỉnh. Đó là tính toàn năng của tế bào.
Tính toàn năng của tế bào mà Haberlandt nêu ra chính là cơ sở lý luận của
phương pháp nuôi cấy mô và tế bào thực vật. Cho đến nay con người đã hoàn
toàn chứng minh được khả năng tái sinh một cơ thể thực vật hoàn chỉnh từ
một tế bào riêng rẽ [16] [17].
1.2.4.2. Sự phân hóa, phản phân hóa và tái phân hóa của tế bào
Cơ thể thực vật trưởng thành là một chỉnh thể thống nhất bao gồm
nhiều cơ quan chức năng khác nhau, được hình thành từ nhiều loại tế bào
khác nhau. Tuy nhiên tất cả các loại tế bào đó đều bắt nguồn từ một tế bào
chất là kết quả của quá trình phân hóa, phản phân hóa và tái phân hóa tế bào.
Kỹ thuật nuôi cấy mô, tế bào xét cho cùng là kỹ thuật điều khiển sự phát sinh
hình thái của tế bào thực vật (khi nuôi cấy tách rời trong điều kiện nhân tạo và
vô trùng) một cách định hướng dựa vào sự phân hóa và phản phân hóa của tế
bào trên cơ sở tính toàn năng của tế bào thực vật. Để điều khiển sự phát sinh
hình thái của mô nuôi cấy, người ta thường bổ sung vào môi trường nuôi cấy
hai nhóm chất điều hòa sinh trưởng thực vật là Auxin và Cytokinin.
Tùy theo mục đích nghiên cứu đặt ra như tạo mô sẹo, tạo chồi phụ, tạo
rễ, tạo phôi vô tính hay cho mọc chồi trực tiếp từ mô nuôi cấy, mà môi trường
thích hợp là rất cần thiết [16]. 10
1.2.5. Kỹ thuật cứu phôi
* Nuôi cấy phôi hữu tính gồm: Tách phôi và nuôi cấy phôi để tạo cây.
- Tách phôi: Phôi hữu tính được hình thành trong môi trường vô trùng
của noãn và mô bầu hoa.
Ở một số loài phôi có kích thước lớn, thuận tiện cho quá trình tách phôi
(cây họ đậu), nhưng một số loài hoa khó tách phôi (hoa lan do hạt có kích
thước nhỏ, vỏ hạt tiêu giảm và thiếu nội nhũ).
Ở thực vật hoa dạng chùm, mô non thường xếp ở đỉnh của chùm hoa.
Trong quá trình thu nhận phôi cần hạn chế sự tổn thương của dây treo
phôi. Dây treo phôi có kích thước nhỏ và cấu trúc mỏng manh nên khó tách
nó nguyên vẹn cùng với phôi để đưa vào nuôi cấy. Không có dây treo phôi
làm giảm đáng kể tỉ lệ hình thành cây con từ nuôi cấy phôi non.
* Môi trƣờng nuôi cấy phôi
Sau khi tách từ hạt, phôi được nuôi cấy trong môi trường chứa: Muối
khoáng, chất điều hòa sinh trưởng, nguồn Cacbon, amino axit và thành phần
hữu cơ phức hợp.
- Muối khoáng: Môi trường với hàm lượng cao các ion K
+ Ngoài ra một số chất tự nhiên như nước dừa (Overbeek, 1942), nước
chiết malt (Blackeslee & Satina, 1944) là những chất mà khi được bổ sung
vào môi trường nuôi cấy sẽ đem lại hiệu quả cao hơn… vì trong các chất này
có chứa nhiều vitamin, ADN, ARN và một số chất điều tiết sinh trưởng khác.
- Các yếu tố ảnh hưởng:
+ pH môi trường: Các phôi tách rời sinh trưởng tốt trên môi trường có
pH 5,0 – 7,5. Đây là phạm vi pH của dịch noãn 6,0. Đối với phôi cây hoa lily
thì pH là 5,8.
+ Nhiệt độ: 20 - 25
0
C thích hợp cho sinh trưởng và nảy mầm của phôi.
Nhiệt độ tối ưu cho nuôi cấy phôi có thể khác nhau giữa các genotype (kiểu
gen) trong cùng 1 loài.
+ Ánh sáng: Cấy các mẫu phôi lên môi trường nuôi cấy tạo thành củ
con để trong tối sau 2 tháng mỗi cụm phôi lily sẽ hình thành 1 cụm củ con. 12
1.2.6. Sơ đồ nuôi cấy phôi lily 1.3. Cơ sở thực tiễn
Ở Việt Nam, hoa lily đang được xếp vào nhóm hoa cao cấp và đang
được tiêu dùng mạnh trong khoảng chục năm trở lại đây (từ năm 2005). Nhu
cầu tiêu dùng nội địa hàng năm của hoa lily khoảng 20 triệu cành, trong khi
đó chúng ta mới chỉ sản xuất được 12 triệu cành và số lượng còn lại ta phải
nhập từ các nước như Đài Loan, Trung Quốc, Hà Lan. 13
nãm sau, hai thời kỳ chuyển tiếp là tháng 4 (mùa Xuân) và tháng 10 (mùa
Thu). Tổng diện tích ðất tự nhiên của thành phố nãm 2010 là 332.889 ha (theo
Tổng cục thống kê Việt Nam, 2011). Trong ðó, ðất nông nghiệp 188.365 ha
chiếm 56,58% diện tích ðất tự nhiên; ðất phi nông nghiệp chiếm 135.193 ha
týõng ðýõng 40,61%; ðất chýa sử dụng còn 9.331 ha chiếm 2,8%.
Theo quy hoạch sử dụng đất Hà Nội đến năm 2020, đất nông nghiệp có
diện tích giảm còn 152.248 ha so với năm 2010 để đáp ứng cho phát triển đô
thị, công nghiệp và dịch vụ của thành phố. Trong khi đó, diện tích đất trồng
lúa vẫn được giữ ổn định ở mức 92.000 ha.
Bên cạnh đó, đây là vùng đất có truyền thống canh tác nông nghiệp lâu
đời và trong những năm đầu thế kỷ 21 cây hoa lily đã được đưa vào trồng nên
người nông dân tích lũy nhiều kinh nghiệm sản xuất đối với loại cây này. Vì
vậy, lựa chọn giống cây trồng cho hiệu quả kinh tế cao trên diện tích đất nhỏ,
phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng là rất cần thiết và cây hoa lily là một lựa
chọn hàng đầu.
1.4. Nguồn gốc và phân loại hoa lily
1.4.1. Nguồn gốc, phân bố
Lily thuộc nhóm cây trồng lâu đời nhất ở Bắc bán cầu. Cây hoa lily
được tìm thấy ở hầu hết các lục địa thuộc Bắc bán cầu, chủ yếu ở vùng khí
hậu ôn hòa phổ biến ở châu Á, Bắc Mỹ, châu Âu, với khoảng 70 loài ở Trung
và Đông Á, 10 loài ở châu Âu, khoảng 30 loài ở Bắc Mỹ và Canada [49]. Ở
châu Âu, lily phân bố từ Đại Tây Dương qua Địa Trung Hải và từ giữa châu
Âu tới vùng núi Capcadơ, Ural của Nga. Đa phần các giống lily châu Mỹ
phân bố từ Đại Tây Dương sang phía Tây của lục địa, một phần nhỏ phân bố
giáp Thái Bình Dương [9]. Tại châu Á, biên giới phân bố Bắc ở khoảng vĩ độ
56
0
, bán đảo Sansaka và trung phần Siberia đến hạ lưu sông Eny vĩ độ 68
0
,