1
NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH VÀ SO SÁNH MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CỦA CÁC
DÒNG KEO TAI TUỢNG TỨ BỘI VÀ NHỊ BỘI Ở VIỆT NAM

Lê Đình Khả
1
, R. Griffin
2
, Hà Huy Thịnh
3
, J. Harbard
2
, Lê Sơn
3
, Dương Thanh Hoa
3
,
Nghiêm Quỳnh Chi
3

Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (Sciennce and Technology Journal of
Agriculture & Rural Developmmet) ISSN 0888-7209. 2009, No 9. pp. 114-120.
TÓM TẮT
Nghiên cứu xác định mức độ đa bội và so sánh các dòng Keo tai tượng tứ bội (4n) với
nhị bội (2n) tương ứng đã được thực hiện tại phòng thí nghiệm và khảo nghiệm tại Ba
Vì (Hà Nội), Đông Hà (Quảng Tri) và Bầu Bàng (Bình Dương). Kết quả nghiên cứu
cho thấy chỉ số đa bội được xác định bằng Flow Cytomtry (Partec Ploidy Analyser)
của cây 4n lớn hơn 180, của cây 2n là 75 - 95, diện tích tương đối trung bình của tế
bào khí khổng ở cây 4n là 14.413 - 14.421 đơn vị , ở cây 2n là 8.480-9.030 đơn vị, thể
tích tương đối của khối phấn ở cây 4n giao động từ 55,726 đến 65,804 đơn vị, ở cây

nhiễm sắc thể (2n) của các loài giao động rất lớn: 2n = 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26,
30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, v.v Các loài cây ở họ Meliaceae cũng có số luợng
thể nhiễm sắc thay đổi tương tự như họ Rutaceae (Gill and Singhal, 1998). Đa bội hoá
tự nhiên cũng tồn tại ở một số chi (genus) thuộc họ Liliaceae (Bolkhovskikh et al.,
1969) và ở các chi Alnus, Betula, Hevea, Acer, Eugenia thuộc nhóm cây rừng (Wright,
1976). Một thí dụ về đa bội tự nhiên trong lâm nghiệp được nhiều người đề cập là
Dương núi (Populus tremula) tam bội (3n=57 thể nhiễm sắc) do Nilsson Eler phát
hiện ở Thụy Điển năm 1935, hoặc Populus tremula ở Nga và Populus tremuloides ở 1
GS.TS. Viện cải thiện giống và Phát triển lâm sản, email:
2
GS.TS., TS. Trường đại học tổng hợp Tasmania, Australia, email:
3
TS., KS, Trung tâm nghiên cứu giống cây rừng, email:

2
Mỹ đều có sinh truởng nhanh hơn rõ rệt so với cây nhị bội (Matskevish, 1962, Wright,
1976).
Tăng số lượng thể nhiễm sắc có thể làm tăng thêm các tổ hợp gen mới và tăng
khả năng biến dị, tăng tính thích ứng với môi trường mới (Gill and Singhall, 1998). Vì
thế các nhà khoa học tìm cách tạo giống đa bội nhân tạo với hy vọng có được những
tính chất như cây đa bội tự nhiên. Nghiên cứu thu nhận cây đa bội nhân tạo đã được
tiến hành ở nhiều nước trên thế giới từ những năm 1950 như Mỹ, Anh, Nga, v.v
Yêu cầu của trồng rừng lấy gỗ là cây sinh trưởng nhanh, song cây tứ bội nhân
tạo lại thường có sinh trưởng chậm hơn cây nhị bội, nên nghiên cứu tạo đa bội ít được
chú ý trong lâm nghiệp. Gần đây, với sự phát triển của kỹ thuật lai giống, cho phép
tạo ra các giống tam bội mới từ cây tứ bội và cây nhị bội, một số nước đã tạo ra các
dạng tứ bội làm vật liệu khởi đầu cho lai giống nhằm tạo giống lai tam bội sinh trưởng

(khoảng 1 - 2cm
2
), để khô trong khoảng 10 phút, dùng panh nhọn bóc lớp sơn, đặt nhẹ
nhàng lên lam kính, nhanh chóng đậy la men, dán kín rồi quan sát dưới kính hiển vi.
Kích thước tế bào khí khổng được xác định theo trị số đo tương đối dưới kính
hiển vi Olympus, nghĩa là theo số vạch được thể hiện trên trắc vi thị kính và là trị số
trung bình của mẫu lấy từ 3 lá đã phát triển định hình ở 3 cành trên cây. Diện tích

3
được tính là diện tích tương đối (chiều dài x chiều rộng). Nghiên cứu hạt phấn theo
phương pháp nhuộm màu bằng acetocarmin và quan sát dưới kính hiển vi (Pauseva,
1981), kích thước khối phấn được xác định theo số vạch dưới kính hiển vi. Thể tích
tương đối của khối phân được tính theo thể tích hình cầu V=
R
3
3
4

.
Thu thập số liệu sinh trưởng ở giai đoạn 4 năm tuổi (năm 2007). Đường kính thân cây
được tính theo centimet (cm) đo ở độ cao ngang ngực (D
1,3
), chiều cao cây (H) được
đo từ gốc đến đỉnh ngọn và tính theo mét (m) .
Thể tích thân cây được tính theo dm
3
và theo công thức V =
fH
D
.

điển hình làm chuẩn (hình 1). Tuy vậy đếm số lượng thể nhiễm sắc là phương pháp rất
khó thực hiện đối với cây thân gỗ thuộc Lớp hai lá mầm, vì có thể nhiễm sắc quá nhỏ,
hơn nữa việc làm sạch tế bào chất để quan sát dưới kính hiển vi cũng rất khó khăn.
Kết quả (bảng 1) cho thấy có thể phân các dòng vô tính thành hai nhóm: (i).
Nhóm có chỉ số đa bội bằng 68,7 - 96,1 (dưới 100) thường có hính thái lá là cây nhị
bội, trong đó có dòng 27 và 64 đã được xác định là nhị bội bằng đếm số nhiễm sắc thể
(ii) Nhóm có chỉ số đa bội lớn hơn 170 là cây tứ bội, trong đó có dòng 10 và 28 đã
được xác định là tứ bội bằng đếm số nhiễm sắc thể . Một số dòng vô tính có thể được
xem là khảm về mức bội thể, ví dụ, dòng số 14 có 2 chỉ số đa bội là 177,2 (tứ bội, 4n)
và 91,3 (nhị bội, 2n), nhưng có thể là dòng 14 là nhị bội, nhưng khi đo mức bội thể có
một số tế bào đang ở chu kỳ phân bào G2 (chưa xảy ra mitose), nên hàm lượng DNA

4
đã tăng gấp 2 (tương đương với 4n) . Đối với các Dòng 58 và 64, ta thấy Dòng 58 có
2 chỉ số đa bội là 189,2 (tứ bội, 4n) và 46,3 (chỉ số đa bội rất nhỏ, gần với mức đơn
bội, 1n) và dòng 64 có chỉ số đa bội là 68,7 và 43,1 (vừa 2n, vừa 1n). Hai dòng vô tính
này có thể là dạng khảm, nhưng cũng có thể trong quá trình thao tác hoặc khi đo hàm
lượng DNA, nhân của một số tế bào bị vỡ làm giảm hàm lượng DNA và dẫn đến các
chỉ số bội thể nhỏ. Việc không quan sát thấy hiện tượng khảm của các dòng về hình
thái tại vườn ươm cho thấy cần phải kiểm tra lại mức bội thể của các dòng này bằng
Flow Cytometry.

Nên chỉ số lá chỉ là một chỉ tiêu để xác định nhanh mức độ đa bội.
Xác đinh mức độ đa bội bằng kích thước tế bào khí khổng ở giai đoạn vườn ươm
(bảng 1) cho thấy theo kích thước tế bào khí khổng có thể chia các cây này thành

5
thành hai nhóm. Những dòng vô tính có chỉ số đa bội lớn hơn 170, có kích thước tế
bào khí khổng lớn hơn 13.000 là những dòng tứ bội (4n) như các dòng số 22, 28, 61,
v.v. Những dòng có kích thước tế bào khí khổng nhỏ hơn 10.000, có chỉ số đa bội nhỏ
hơn 100 và có hình thái lá đặc trưng cho cây nhị nhị bội là dòng nhị bội như các dòng
27, 64. Tuy vậy, một số dòng vô tính khác lại không có sự thống nhất giữa chỉ số đa
bội với kích thước tế bào khí khổng. Kết quả đo diện tích khí khổng ở dòng 14 cho
thấy dòng này có thể là dòng 2n. Dòng 14 có 2 chỉ số đa bội như đã phân tích ở trên
có thể là do khi đo mức bội thể trong quần thể tế bào có một số tế bào ở giai đoạn G2,
2n =4C tương đương hàm lượng DNA của tế bào cây tứ bội. Đặc biệt dòng 14 đã
được xác định là nhị bội bằng đếm số lượng nhiễm sắc thể. Dòng số 40 có chỉ số đa
bội đo bằng Flow Cytometry là 94,7 (nhi bôi), trong lúc kích thước tế bào khí khổng
lại là 15.339 (tứ bội), đến giai đọan 4 tuổi vẫn thể hiện là dòng có hính thái lá và kích
thước hạt phấn của tứ bội điển hình (bảng 2). Mức bội thể của dòng 40, theo chúng tôi,
cần xác định lại.
Bảng 1. Chỉ số đa bội, chỉ số lá và diện ích tế bào khí khổng của một số
dòng Keo tai tƣợng xử lý colchisine ở giai đoạn vƣờn ƣơm (2002-2003)
Dòng
Đếm số lượng
nhiễm sắc thể
Chỉ số đa bội
(1)
Chỉ số lá
I
l


17426
4n
14

177,2; 91,3
2,27
8691
2n?
22

181,1
2,00
14958
4n
23

183,9
-
8861
4n?
27
2n = 26
96,1
2,61
8626
2n
28
2n = 52
184,2
1,76

14809
4n?
60

181,7
1,73
15543
4n
61

180,9
2,26
8535
4n?
63

177,9
3,00
8227
4n?
64
2n = 26
68,7; 43,1
2,44
8782
2n
66

180,9
1,73

Đặc điểm lá
(2)

Ba Vì
Bầu Bàng
ĐC20

8228

30.730
2n
ĐC113

9420

32.674
2n
14
177,2; 91,3
8.064
7.684
30.419
2n
27
96,1
9.150
8.718
-
2n
35

95,5
14.479
14.479
-
4n?
6
172,4
14.952
15.062
-
4n
7
164,4
14.456
14.563
-
4n
10
191,9
14.439
14.546
60.850
4n
22
181,1
14.756
14.865
-
4n
23

172,3
14.134
14.238
-
4n
58
189,2; 46,3
14.474
14.580
55.726
4n
60
181,7
15.301
14.350
65.804
4n
61
180,9
13.317
13.415
58.138
4n
66
180,9
15.300
15.413
-
4n
Ghi chú.

đến 32,764 đơn vị (ở cây 4n gấp đôi ở cây 2n). Trong các dòng đã qua xử lý
colchicine, đã xác định được một số dòng là tứ bội, một số dòng là nhị bội. Các dòng
có mức độ đa bội được xác định chắc chắn là các dòng đã được đếm số lượng nhiễm
sắc thể hoặc có sự thống nhất giữa chỉ số đa bội, kích thước tế bào khí khổng và kích
thước khối phấn. Mức độ đa bội của một số dòng khác vẫn chưa thể khảng định chắc
chắn được vì thiếu sự thống nhất giữa các chỉ số thể hiện mức bội thể. Những cây này
nên được nghiên cứu thêm để xác định chính xác mức độ đa bội hay độ thuần nhất về
mức độ đa bội (không bị khảm). Đó là một số dòng vô tính như 43, 63 có chỉ số đa
bội ở giai đoạn vườn ươm tương ứng là 167,6 (chỉ số 4n) và 177,9 (4n), nhưng các chỉ
tiêu còn lại thể hiện là cây 2n: diện tích tương đối của tế bào khí khổng tương ứng ở
giai đoạn 5 năm tuổi là 10.097 và 8.769 ở Ba vì, 7.883 và 8.832 ở Bầu Bàng; thể tích
tương đối của khối phấn tương ứng là 31.806 và 34.117. Ngược lại các dòng số 5 có
chỉ số đa bội đo bằng Flow Cytometry là 95,5 (đặc trưng cho 2n) lại có kich thước khí
khổng ở cả hai nơi khảo nghiệm là 14.479 và các chỉ tiêu hình thái khác đều là cây 4n
điển hính (mặc dầu chưa có hoa). Dòng 40 là một hiện tượng đặc biệt, chỉ số đa bội
(94,7) và kích thước tế bào khí khổng (9.515 và 7.669) cũng thể hiện là cây nhị bội,
song kích thước hạt phấn (61.923) và đặc điểm của lá lại là của cây tứ bội. Do vậy,
cần nghiên cứu xác minh lại mức bội thể của các dòng.
Kích thước hạt phấn của cây đa bội lớn hơn của cây nhị bội cũng là kết quả
nghiên cứu cho nhiều loài cây ở các họ thực vật Gramineae, Ranunculaceae và

8
Saxifragaceae (Sokovskaia, 1962). Các nghiên cứu khác ở chi Morus (Radzhably,
1962), chi Triticum (Petrovskaia-Baranova, 1962), cũng như các loài Panicum
milliaceum (Zaikina, 1962), Fragaria vesca (Lê Đình Khả, 1974) và Vetiveria
zinanioides (Lavinia el al, 2009) còn thấy rằng hạt phấn và tế bào khí khổng của cây
tứ bội đều lớn hơn của cây nhị bội tương ứng. Có thể nói đến nay hầu hết các nghiên
cứu đều thấy cây tứ bội (4n) có kích thước tế bào khí khổng và kích thước hạt phấn
lớn hơn của cây nhị bội (2n) tương ứng.
Điều thú vị là từ số liệu ở bảng 2 ở Bầu Bàng (nơi cây có hoa và hạt phấn) đã

cây nhị bội được chọn lọc. Đó cũng là lý do tại sao cây tứ bội nhân tạo ít được sử
dung trực tiếp trong sản xuất. Mặt khác, số liệu ở bảng 3 cũng cho thấy ở Bầu Bàng
và Đông Hà, nơi có điều kiện đất đai và khí hậu thuận lợi, Keo tai tượng đã có sinh
trưởng nhanh hơn rõ rệt so với cây cùng tuổi trồng ở Ba Vì.
Bảng 3. Sinh trƣởng Keo tai tƣợng 2n và 4n tại Ba Vì, Đông Hà và Bầu
Bàng
(2003-2007)
Công thức
D
1.3
(cm)
H (m)
V (dm
3
/cây)
X

Sd
V%
X

Sd
V%
X

Sd
V%
Ba Vi (5.2003-5.2007)
4,60
1,26
27,43
7,03
4,79
68,20
Đông Hà (11.2003-5.2007)

- 2n VN chọn
10.09
0.57
5.63
9.74
0.64
6.53
43.73
6.95
15.89
- 2n có xử lý
8.57
1.84
21.49
8.53
2.36

9,77
141,84
35,60
25,10
- 2n có xử lý
14,38
2,75
19,10
11,73
1,88
16,04
99,99
41,45
41,45
- 4n
11,74
2,03
17,23
11,18
1,26
11,30
67,22
27,50
40,91
Một số nghiên cứu cho thấy cây tứ bội thường có kích thước tế bào lớn hơn dạng nhị
bội tương đồng, kích thước một số cơ quan cũng lớn hơn, trong một số trường hợp
thậm chí hạt cũng to hơn, song sinh trưởng lại chậm hơn cây nhị bội 2n (Levan, 1939,
Breslavets, 1963).
3.3.2.Chiều dài và đường kính sợi gỗ của cây tứ bội và cây nhị bội
Nghiên cứu xác định chiều dài và đường kính sợi gỗ của Keo tai tượng tứ bội và nhị

(

m)
Sd
V%
Mẫu ở thân

- Chiều dài
644,5
38,2
5,9
626,6
78,3
12,5
0,01
- Đường kính
19,52
4,00
20,48
15,96
0,13
0,13
3,18
Mẫu ở cành

được xác định mức bội thể bằng các phương pháp khác nhau như đếm số lượng nhiễm
sắc thể ở tế bào đầu rễ, đo chỉ số đa bội bằng Flow Cytometry ( máy Partec Ploidy
Analysser),diện tích tương đối trung bình của tế bào khí khổng và thể tích tương đối
của khối phấn. Kết quả cho thấy chỉ số đa bội được xác định bằng Flow Cytomtry của
cây 4n lớn hơn 180, của cây 2n là 75 - 95, diện tích tương đối trung bình của tế bào
khí khổng ở cây 4n là 14.413 - 14.421 đơn vị , ở cây 2n là 8.480-9.030 đơn vị, thể tích
tương đối của khối phấn của cây 4n là 61.647 đơn vị, của cây 2n là 31.078 đơn vị.
Trong các dòng đã qua xử lý colchicine, đã được xác định là tứ bội tại Australia có
một số dòng là tứ bội, một số dòng chỉ là nhị bội. Các dòng có mức bội thể được xác
định chắc chắn là các dòng đã được đếm số lượng nhiễm sắc thể hoặc có sự thống

10
nhất giữa chỉ số đa bội, kích thước tế bào khí khổng và kích thước khối phấn.Mức độ
bội thể của một số dòng khác vẫn chưa thể khảng định chắc chắn được vì thiếu sự
thống nhất giữa các chỉ số thể hiện mức bội thể. Những cây này nên được nghiên cứu
thêm để xác định chính xác mức bội thể hay độ thuần nhất về mức bội thể thuần
(không bị khảm). Kết quả nghiên cứu cho thấy đối với cây lâm nghiệp để xác định
chính xác cây 4n và cây 2n cần kết hợp các phương pháp và các chỉ tiêu hình thái
khác nhau như kích thước tế bào khí khổng, kích thước khối phấn, chỉ số lá.
Chiều dài sợi gỗ của cây 4n (644,5 - 695,4

m) sai khác không đáng kể so với cây 2n
(600,8-626,6

m), trong khi đường kính sợi gỗ của cây 4n và 2n tương ứng là 1,17 -
4,00 và 0,70 - 0,17

m (sai khác rất rõ rệt).
Ở giai đoạn 4 tuổi cây tứ bội (4n) nhân tạo có thể tích thân cây 7,03 - 67,22 dm
3

(tiếng Nga).
9. Nguyễn Hải Tuất (1982). Thống kê toán học trong nông nghiệp. Nhà xuất bản
Nông nghiệp, Hà Nội, 289 trang.
10. Petrovskaia-Baranova T.P. (1962). The correlations of pollen grains in the
representatives of the Triticum genus polyploid series. In Plant Polyploidy.
Science Acadamia of SSR. Moskva, pp. 111-112 (tiếng Nga)
11. Pauseva, 1981. Thực hành tế bào thực vật. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật.
Hà Nôi, 350 trang (dịch từ tiếng Nga, người dịch Lê Đình Khả, Nguyễn Thị
Thuận).

11
12. Radjably S.I. (1962). Experimental Polyploidy in genus Morus. In Plant
Polyploidy. Science Acadamia of SSR. Moskva, pp. 360-373 (tiếng Nga)
13. Radjably S.I. (1966). Cytological Studies of Mulberry. In Experimental
Polyploidy in Plant Selection. Science Acadamia of SSR, Publish. House
“Nauka”trang 249-249.216-234 (tiếng Nga).
14. Sedgley, M., Harbard J., Smith R. M. (1992). Hybridisation Techniques for
Acacias. ACIAR Technical Reports 20, Australian Centre for International
Research, Canberra, 11 pp.
15. Sill B.S. and V.K. Singhal (1998). Chromosomes, Chromosomal Techniques
and Chromosomal Evoluation in Trees. Forest Genetics and Tree Breeding.
Edied by A.K. Mandal and G.L. Gibson. CBS Publishers. New Delhi. pp. 168-
193.
16. Sokovskaia A.P. (1962). On the problem of correlation between the
chromosome number and the size of the pollen grain in wild plant species. In
Plant Polyploidy. Science Acadamia of SSR. Moskva, pp. 80-82 (tiếng Nga)
17. Wright J.W. (1976). Introduction to Forest Genetics. Academic Press. New
York.
18. White T.L., Adams W.T., Neal D.B. (2007). Forest Genetics. CABI publishing.
Oxfordshire, Lodond, UK, 682 pp.

as ploidy index, stomatal cell’s relative area and relative pollen lump volume,
specially characterized for each ploidy level as above - mentioned.
The stem volume of 4 years-old tetraploid Acacia manguium trees is varied
from 7.03 to 67.22 dm
3
/tree, while of respective diploids is 20.2 to 99.99 dm
3
/tree.
Wood fiber length in stems and branches of 4n (644.5 - 695.4

m) is not significantly
different with that of 2n (600.8 - 626.6

m), while wood fiber diameters of 4n and 2n
are significantly different,16.91 - 19.52 and 13.80 - 15.96

m respectively.
The selected tetraploid clones will be used for triploid heterotic breeding
program.

Key words: Acacia mangium, ploidy level, ploidy index, stomatal cell’s relative area,
relative pollen lump volume.