ĐạI HọC THáI NGUYÊN
TRƯờNG ĐạI HọC NÔNG LÂM
------------------------
lê thị hằng
Tên đề tài:
Nghiên cứu ảnh hởng của một số yếu tố đến khả năng
tái sinh in vitro của một số giống sắn để tạo
nguồn vật liệu phục vụ cho chuyển gen
khóa luận TốT NGHIệP đại học
Hệ đào tạo
: Chính quy
Chuyên ngành : Công nghệ Sinh học
Khoa
: CNSH - CNTP
Khoá học
: 2010 - 2014
Thái Nguyên, 2014
ĐạI HọC THáI NGUYÊN
Giảng viên hớng dẫn : 1. PGS.TS. Ngô Xuân Bình
Khoa CNSH - CNTP, Trờng Đại học Nông Lâm Thái Nguyên
2. ThS. Dơng Hữu Lộc
Khoa CNSH - CNTP, Trờng Đại học Nông Lâm Thái Nguyên
Thái Nguyên, 2014
LỜI CẢM ƠN
Thực tập tốt nghiệp là một khâu rất quan trọng trong quá trình học tập của
mỗi sinh viên nhằm hệ thống lại toàn bộ kiến thức đã học, vận dụng lý thuyết vào
thực tiễn, bước đầu làm quen với nghiên cứu khoa học. Qua đó sinh viên ra trường
sẽ hoàn thiện thêm về kiến thức lý luận, phương pháp làm việc, năng lực công tác
nhằm đáp ứng yêu cầu thực tiễn sau này.
Được sự nhất trí của Ban giám hiệu nhà trường, Ban chủ nhiệm Khoa Công
nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm trong thời gian thực tập tốt nghiệp em đã
thực hiện đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố đến khả năng tái sinh
in vitro của một số giống sắn để tạo nguồn vật liệu phục vụ cho chuyển gen”.
Sau 6 tháng thực tập tại phòng thí nghiệm nuôi cấy mô Khoa Công nghệ Sinh
học và Công nghệ Thực phẩm đến nay em đã hoàn thành xong đề tài của mình. Để
đạt được kết quả như ngày hôm nay em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu nhà
trường, Ban chủ nhiệm khoa cùng các thầy cô giáo trong bộ môn đã tạo điều kiện
giúp đỡ em trong suốt thời gian qua.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo PGS.TS. Ngô Xuân Bình và
ThS. Dương Hữu Lộc đã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn em trong suốt thời gian thực
hiện đề tài.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với những đóng góp và hướng dẫn quý
báu của Ks. Lã Văn Hiền trong quá trình thực hiện và hoàn thành khóa luận.
Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn toàn thể gia đình, bạn bè đã hết lòng
động viên, giúp đỡ tạo điều kiện về vật chất và tinh thần cho em trong quá trình học
số giống sắn (sau 30 ngày nuôi cấy) .................................................................. 46
Bảng 4.7. Kết quả ảnh hưởng của nồng độ IBA đến khả năng ra rễ sắn (sau 30
ngày nuôi cấy) .................................................................................................... 48
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Trang
Hình 2.1. Cây sắn ............................................................................................................ 7
Hình 2.2. Hoa sắn ............................................................................................................ 7
Hình 2.3. Quả và hạt sắn ................................................................................................. 7
Hình 2.4. Sản xuất sắn ở các nước trên thế giới năm 2008 (FAO, 2010) [29] ........... 11
Hình 2.5. Sản lượng một số cây lương thực chính trên thế giới năm 2011 ................ 11
Hình 2.6: So sánh diện tích, sản lượng sắn Việt Nam với bốn nước dẫn đầu thế
giới (Hoàng Kim và cs, 2013) [34] .................................................................... 13
Hình 2.7: Biểu đồ khái quát diện tích sắn tại các vùng sinh thái Việt Nam ............... 16
Hình 2.8. Diễn biến diện tích, sản lượng sắn Việt Nam giai đoạn 2001 – 2011 ........ 16
Hình 4.1. Kết quả tái sinh chồi một số giống sắn trên môi trường bổ sung đường
Sucrose (sau 14 ngày) ........................................................................................ 38
Hình 4.3. Kết quả tái sinh chồi một số giống sắn (sau 14 ngày)................................. 43
Hình 4.4. Kết quả nhân nhanh chồi một số giống sắn (sau 20 ngày) ......................... 45
Hình 4.6. Kết quả ra rễ một số giống sắn (sau 30 ngày) ............................................. 49
DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT
BA
: 6- Benzyladenine
Cs
MS
: Murashige & Skoog (1962)
NAA
: α -Napthalene Acetic Acid
TN
: Thí nghiệm
MỤC LỤC
Trang
PHẦN 1. MỞ ĐẦU ........................................................................................................ 1
1.1. Đặt vấn đề ............................................................................................................. 1
1.2. Mục đích nghiên cứu ............................................................................................ 2
1.3. Yêu cầu của đề tài ................................................................................................ 2
1.4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài. ........................................................... 2
PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................................ 3
2.1. Giới thiệu chung về cây sắn. ................................................................................ 3
2.1.1. Nguồn gốc.......................................................................................................... 3
2.1.2. Phân loại ............................................................................................................ 4
2.1.3. Giá trị của cây sắn. ............................................................................................ 4
2.2. Đặc điểm sinh thái học của một số giống sắn ..................................................... 6
2.2.1. Đặc điểm chung ................................................................................................. 6
2.2.2. Đặc điểm của từng giống sắn dùng trong nghiên cứu ..................................... 8
2.3. Các phương pháp nhân giống cây sắn ................................................................. 9
2.3.1. Nhân giống truyền thống .................................................................................. 9
một số giống sắn ............................................................................................. 38
4.4. Kết quả ảnh hưởng của nồng độ BA đến khả năng tái sinh chồi sắn in vitro ............. 41
4.5. Kết quả ảnh hưởng của nồng độ BA kết hợp với NAA đến khả năng nhân
nhanh chồi một số giống sắn .......................................................................... 44
4.6. Kết quả ảnh hưởng của GA3 đến khả năng kéo dài chồi một số giống sắn ..... 46
4.7. Kết quả ảnh hưởng của nồng độ IBA đến khả năng ra rễ một số giống sắn ... 48
PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................... 50
5.1. Kết luận ............................................................................................................... 50
5.2. Kiến nghị ............................................................................................................ 50
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................... 52
1
PHẦN 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Cây sắn (Manihot esculenta Crantz) là cây lương thực có củ có thể sông lâu
năm thuộc họ Thầu dầu Euphorbiaceae, chi Manihot. Sắn có nguồn gốc ở vùng
nhiệt đới của châu Mĩ Latin và du nhập vào Việt Nam khoảng giữa thế kỉ XVIII [5].
Qua một thời gian dài thích nghi và phát triển, cây sắn đã khẳng định được vị
thế của mình, trở thành hàng hóa có vai trò lớn trong việc xóa đói giảm nghèo và là
cây lương thực quan trọng đứng thứ ba sau lúa và ngô ở nước ta. Không chỉ dừng
lại ở việc cung cấp lương thực, sắn còn là nguồn nguyên liệu cho nhiều ngành công
nghiệp khác: sản xuất tinh bột, công nghiệp thức ăn chăn nuôi,..., đặc biệt là công
nghiệp sản xuất nhiên liệu sinh học – nguồn năng lượng sạch thay thế cho nguồn
năng lượng hóa thạch đang ngày một can kiệt [5].
Năm 2011, toàn thế giới có 100 nước trồng sắn với tổng diện tích đạt 19,64
triệu ha, năng suất bình quân là 12,83 tấn/ha và tổng sản lượng đạt 252,2 triệu tấn
[29]. Việt Nam hiện nay là một trong những nước điển hình của châu Á trong việc
ứng dụng công nghệ chọn tạo và nhân giống sắn. Diện tích, năng suất và sản lượng
- Xác định được ảnh hưởng của một số chất khử trùng đến khả năng tạo
nguồn vật liệu sạch cho nuôi cấy.
- Xác định được ảnh hưởng của nồng độ đường Sucrose đến tái sinh chồi sắn.
- Xác định được ảnh hưởng của nồng độ CuSO4.5H2O đến tái sinh chồi sắn.
- Xác định được ảnh hưởng của nồng độ BA đến khả năng tái sinh chồi sắn.
- Xác định được ảnh hưởng của nồng độ BA và NAA đến nhân nhanh chồi sắn.
- Xác định được ảnh hưởng của nồng độ GA3 đến khả năng kéo dài chồi sắn.
- Xác định được ảnh hưởng của nồng độ IBA đến khả năng ra rễ sắn in vitro.
1.4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài.
- Ý nghĩa khoa học của đề tài
+ Kết quả nghiên cứu của đề tài cung cấp các dẫn liệu khoa học mới về nhân
giống cây sắn bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào thực vật, góp phần làm phong
phú cơ sở dữ liệu về kỹ thuật nuôi cấy mô cây sắn.
+ Kết quả nghiên cứu của đề tài là tiền đề cho việc tạo nguồn vật liệu cho các
nghiên cứu chuyển gen ở cây sắn.
- Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
+ Kết quả nghiên cứu của đề tài giúp xây dựng phương pháp nhân nhanh
giống cây sắn, tạo ra nguồn giống sắn sạch bệnh, có chất lượng cao, đồng đều phục
vụ sản xuất sắn cho các tỉnh khu vực Trung du, Miền núi phía bắc nước ta từ đó góp
phần thúc đẩy phát triển ngành trồng trọt nói riêng và tạo nên sự phát triển bền vững
cho nền nông nghiệp ở nước ta nói chung.
3
PHẦN 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Giới thiệu chung về cây sắn.
2.1.1. Nguồn gốc
Lịch sử tiến hóa của cây sắn là rất khó xác định chính xác nguồn gốc phát
cơ cấu phát triển lương thực ở nước ta.
2.1.2. Phân loại
Theo bảng phân loại của Roger và Appan (1973), cây sắn được phân loại
như sau:
Giới (regnum): Plantae
Bộ (ordo) : Malpighiales
Họ (Family) : Euphorbiaceae
Chi (genus): Manihot
Loài (species): M. esculenta
Họ Thầu dầu Euphorbiaceae có hơn 300 chi và 8000 loài. Đặc điểm của họ
Thầu dầu là có mạch nhựa mủ. Tất cả các loài trong chi có số lượng NST 2n= 36
[13],[32].
2.1.3. Giá trị của cây sắn.
- Giá trị dinh dưỡng:
Về mặt giá trị dinh dưỡng theo số liệu công bố của Tổ chức Lương thưc và
Nông Nghiệp thế giới (FAO), hàm lượng dinh dưỡng trong củ sắn như sau: Nước
(65,5%), protein (1,0%), lipit (0,2%), chất xơ (1,2%). Trong đó protein của sắn có
tương đối đầy đủ các axitamin( nhất là 9 axit amin không thay thế được cần thiết
cho con người), đặc biệt là 2 axitamin quan trọng là Lizin và Tryptophan có đủ để
cung cấp nhu cầu của cả trẻ em và người lớn [11].
Bảng 2.1: Thành phần các chất trong sắn
Thành phần
Không vỏ (%)
Bột sắn khô (%)
Nước
60,0
1,3
(Nguồn: Nguyễn Trường Tự (1977) [23])
5
Sắn củ tươi giàu tinh bột, giàu gluxit khó tiêu, nghèo chất béo, muối khoáng,
vitamin và đạm. Thành phần dinh dưỡng chính ở sắn tươi gồm: tinh bột 64,28%;
protit 2,18%; lipit 0,42% [21].
Sắn chủ yếu là một thức ăn cung cấp năng lượng, 1gam sắn khô cho 348 kcal
xấp xỉ với ngũ cốc.
Trong sắn, tinh bột là thành phần có ý nghĩa hơn cả (amylose: 15 - 25%,
amylospectin: 75 - 85%). Tinh bột sắn có một số tính chất thuận lợi cho chế biến
thực phẩm như:
+ Tinh bột sắn không có mùi nên không ảnh hưởng đến mùi vị đặc trưng của
thực phẩm.
+ Tinh bột sắn sau khi gia nhiệt sẽ tạo thành sản phẩm dạng paste trong suốt
nên không ảnh hưởng đến màu của thực phẩm.
- Giá trị sử dụng
Sắn là nguồn lương thực quan trọng cho con người, là nguồn thức ăn dồi dào
cho chăn nuôi, nguồn nguyên liệu cho công nghiệp. Tất cả các bộ phận của sắn đều
có thể sử dụng vào các mục đích kinh tế [13], [19].
Giá trị của cây sắn ngày càng được nâng cao nhờ những ứng dụng rộng rãi
của nó. Tinh bột từ củ sắn được sử dụng rộng rãi trong ngành dược (sử dụng làm tá
dược trong sản xuất thuốc), trong công nghiệp thực phẩm (chế biến tapioca, miến,
nha, bánh kẹo) và nhiều ngành công nghiệp khác như: dung dịch khoáng, chất dẻo
sinh học, đặc biệt tinh bột sắn là thành phần không thể thiếu được trong ngành công
nghiệp chế biến thức ăn cho nghề nuôi trồng thuỷ sản do nó có độ dẻo cao và không
có rễ cọc mọc cắm thẳng đứng xuống đất và các rễ phụ lúc đầu phát triển theo chiều
ngang sau đó cũng phát triển theo phương thẳng đứng. Đối với rễ sắn mọc từ hom
các rễ lúc đầu phát triển theo chiều ngang sau đó cũng phát triển theo phương thẳng
đứng. Theo thời gian rễ có thể ăn sâu theo các tầng đất ẩm giúp cho cây sắn có khả
năng vượt qua khá dễ dàng những mùa khô kéo dài [4], [11], [13].
Rễ sắn được chia thành 2 loại chính: Rễ làm nhiệm vụ đồng hóa tập trung chủ
yếu ở tầng đất nông (0 - 30cm) có nhiệm vụ hút nước chất dinh dưỡng và giữ cho
cây cũng chắc. Rễ củ là dễ con được tập trung dinh dưỡng mà thành [11], [13].
Thân sắn: Cây sắn thuộc loại thân gỗ, cây cao trung bình từ 1 - 3m. Thân sắn
có khả năng phân cành, một số giống không phân cành hoặc phân cành 1 - 3 lần.
Thân và cành già đã hóa gỗ có màu trắng bạc, xám, nâu hoặc hơi vàng. Về mặt cấu
tạo (mặt cắt ngang) thì thân có 4 lớp từ trong ra ngoài lần lượt là: lớp lõi rất xốp,
tầng gỗ, mô mềm của vỏ, tầng bần rất mỏng [4], [11], [13].
7
Lá sắn: Lá sắn là lá đơn có chia thùy
mọc xen kẽ trên thân và xếp theo vòng (5 là
một vòng). Lá sắn gồm 2 phần: cuống lá và
phiến lá. Các lá già phía dưới sẽ rụng dần và
được thay thế bằng các lá mói sinh ra từ búp
non [4], [11], [13].
Hình 2.1. Cây sắn
Hoa sắn: Thuộc loại hoa chùm có cuống dài mọc ra từ chỗ phân cành, ngọn
thân. Hoa sắn là hoa đơn tính cùng gốc. Cụm hoa gồm 1 trục giữa dài 2 - 10cm và
nhiều trục bên hợp thành một kiểu cụm hoa gọi là chùy [4], [11], [13].
Hoa cái có 5 cánh đài dài màu sắc sặc sỡ,
Nguồn gốc: Giống sắn KM94 có tên gốc là MKUC 28-77-3, được nhập từ
Trung tâm Cây có củ CIAT (Thái Lan) trong bộ giống khảo nghiệm liên Á năm
1990. Giống do trung tâm nghiên cứu nông nghiệp Hưng Lộc (Đồng Nai) và trường
Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đề nghị cho mở rộng sản xuất và được Bộ Nông
nghiệp công nhận là giống sản xuất năm 1995 [4], [6].
Đặc điểm của giống: Giống có thân màu xanh, hơi cong, không phân nhánh,
ngọn màu tím, có 1 - 3 nhánh bên, không phân cành hoặc phân cành từ 1 - 3 cấp
cành, ưa thâm canh và đất tốt, thích ứng rộng. Thời gian sinh trưởng > 8 tháng. Năng
suất trung bình 25 - 50 tấn/ha. Thâm canh có thể đạt 70 tấn/ ha. Tỷ lệ chất khô là
38,6%. Hàm lượng tinh bột cao là 25 - 30%. Thời gian thu hoạch là từ 7 - 12 tháng.
2.2.2.2. Giống sắn KM98-7
Là giống được chọn từ hạt lai tại trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, được
Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn cho phép khu vực hóa năm 2004 [6], [13].
Đặc điểm của giống: Thân màu nâu đất, không phân cành, có nhánh bên.
Thời gian sinh trưởng >8 tháng. Giống sắn KM98-7 ưa đất cát pha, thịt nhẹ. Tiềm
năng năng suất của giống sắn này là 25 - 50 tấn/ha. Tỷ lệ chất khô 38 - 39% và tinh
bột là 28 - 29%.
Hiện nay giống KM98-7 đang được trồng phổ biến tại Thái Nguyên, Tuyên
Quang và một số địa phương miền Bắc.
2.2.2.3. Giống sắn Xanh Vĩnh Phú
Là giống sắn địa phương được trồng phổ biến ở các tỉnh miền núi phía Bắc [11].
Đặc điểm của giống: Thân xanh, ngọn xanh, ít phân nhánh, lá xẻ thùy 5 - 7
nhánh. Năng xuất củ tươi đạt 34,5 tấn/ha. Hàm lượng tinh bột đạt 28,5%. Năng suất
tinh bột là 9,8 tấn/ha. Thời gian thu hoạch giống sắn xanh là từ 8 - 10 tháng.
2.2.2.4. Giống sắn KM440
Nguồn gốc: Giống sắn KM440 là con lai của tổ hợp KM98-1 x KM36 do
Viện Khoa hoc kỹ thuật Nông nghiệp Miền Nam (IAS) chọn tạo. Trường Đại học
Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh (NLU), Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam
(VAAS), Trung tâm Quốc tế Nông nghiệp Nhiệt đới (CIAT) phối hợp nghiên cứu
được khử trùng 20 phút trước khi dùng. Mô phân sinh lấy từ các hom đang sinh
trưởng kích thước mô là 0,2 – 0,5cm, sau đó được khử trùng trong ethanol 70%
10
trong 60 giây rồi rửa lại bằng nước cất 3 lần sau đó cấy vào môi trường và để ở điều
kiện nuôi cấy có nhiệt độ là 26oC, độ ẩm đạt 60% [4], [11].
Nuôi cây bao phấn: Bao phấn được lấy ở cây hoa đực dài 4 – 5mm. Hoa đực
được vô trùng bằng cồn 70% trong 30 giây. Sau đó ngâm vào dung dịch Clorua
trong 60s. Sau đó rửa bằng nước cất vô trùng. Đặt bao phấn vào môi trường MS,
pH= 5,6 - 5,8. Bao phấn ủ trong bóng tối ở 28oC. Sau 2 – 4 tuần bao phấn nổ và bắt
đầu hình thành mô sẹo. Mô sẹo sau khi ra rễ được chuyển sang môi trường nuôi cấy
để phát triển thành cây [4], [11].
- Ưu điểm của phương pháp nhân giống vô tính in vitro
+ Phương pháp nhân giống in vitro có khả năng hình thành được số lượng lớn
cây giống trong thời gian ngắn từ một mô, cơ quan của cây với một kích thước nhỏ
khoảng 0,1 - 10mm.
+ Hoàn toàn tiến hành trong môi trường vô trùng nên cây giống tạo được sẽ
không bị nhiễm bệnh, sử dụng vật liệu sạch virus và có khả năng nhân nhanh giống
sạch bệnh virus.
+ Hoàn toàn chủ động điều chỉnh các tác nhân, điều chỉnh khả năng tái sinh
của cây.
- Nhược điểm của phương pháp nhân giống vô tính in vitro
+ Công nghệ nuôi cây mô, tế bào đòi hỏi trình độ kỹ thuật cao, kinh phí đầu
tư bước đầu cao, thực hiện khó khăn đối với một số cây trồng.
+ Mặc dù có hệ số nhân giống lớn nhưng cây giống tạo ra có kích thước nhỏ
và đôi khi xuất hiện dạng cây không mong muốn.
+ Cây nhân giống in vitro được cung cấp nguồn hydrocacbon nhân tạo nên
khả năng tự tổng hợp các hợp chất hữu cơ kém. Đồng thời, cây giống in vitro được
nuôi dưỡng trong bình thủy tinh hoặc bình nhựa nên độ ẩm không khí thường bão
Philippin (FAOSTAT, 2013) [29].
Châu Mỹ là khu vực sản xuất sắn lớn thứ ba trên thế giới, diện tích trồng sắn
ở châu Mỹ tăng từ 2,54 triệu ha năm 2000 lên 2,85 triệu ha năm 2005 và sau đó
giảm xuống còn 2,67 triệu ha vào năm 2011. Năng suất sắn châu Mỹ bình quân đạt
12,88 tấn/ha, sản lượng sắn đạt khoảng 34,36 triệu tấn năm 2011. Brazil là nước
trồng nhiều sắn nhất của châu lục này với 1,74 triệu ha năm 2011, chiếm khoảng
65% diện tích sắn trồng ở châu Mỹ (FAOSTAT, 2013) [29].
Bảng 2.2. Tình hình sản xuất sắn trên thế giới từ năm 2005 - 2011.
Năm
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
Diện tích
(triệu ha)
18,42
18,56
18,42
18,39
18,76
18,46
18,64
Năng suất
(tấn/ha)
11,18
(triệu ha)
Năng suất
(tấn/ha)
Sản lượng
(triệu tấn)
Nigia
3,85
14,0
54,00
Braxin
1,69
13,6
23,04
Indonexia
1,12
21,1
triển khoảng 40,0 triệu tấn. Mức tiêu thụ sắn ở các nước đang phát triển dự báo đạt
254,60 triệu tấn so với các nước đã phát triển là 20,5 triệu tấn. Khối lượng sản phẩm
sắn toàn cầu sử dụng làm lương thực thực phẩm dự báo nhu cầu là 176,3 triệu tấn
và thức ăn gia súc 53,4 triệu tấn. Tốc độ tăng hàng năm của nhu cầu sử dụng sản
phẩm sắn làm lương thực, thực phẩm và thức ăn gia súc đạt tương ứng là 1,98% và
0,95%. Châu Phi vẫn là khu vực dẫn đầu sản lượng sắn toàn cầu với dự báo sản
lượng năm 2020 sẽ đạt 168,6 triệu tấn. Trong đó, khối lượng sản phẩm sử dụng làm
lương thực thực phẩm là 77,2%, làm thức ăn gia súc là 4,4%. Châu Mỹ La tinh giai
đoạn 1993 - 2020, ước tốc độ tiêu thụ sản phẩm sắn tăng hàng năm là 1,3% so với
châu Phi là 2,44% và châu Á là 0,84 - 0,96%. Giải pháp chính là tăng năng suất sắn
bằng cách áp dụng giống mới và các biện pháp kỹ thuật tiến bộ [8].
2.4.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ sắn trong nước
Cây sắn là nguồn thu nhập quan trọng của các hộ nông dân nghèo do sắn dễ
trồng, ít kén đất, ít vốn đầu tư, phù hợp sinh thái và điều kiện kinh tế nông hộ. Sắn
được trồng rộng rãi từ Bắc chí Nam với diện tích hơn nửa triệu ha (Bảng 2.3) và sản
lượng gần mười triệu tấn (Bảng 2.4).
Bảng 2.4. Diện tích (nghìn ha) sắn của các vùng sinh thái Việt Nam
từ năm 1995 - 2011
Vùng sinh thái
1995
2000
2005
2010
2011
133,0
155,0
168,6
Tây Nguyên
32,6
38,0
89,4
133,2
154,6
Đông Nam Bộ
49,3
16,1
98,8
90,1
99,0
Bảng 2.5. Sản lượng (triệu tấn) sắn của các vùng sinh thái Việt Nam
từ năm 1995 – 2011.
Vùng sinh thái
1995
2000
2005
2010
2011
Đồng bằng Sông Hồng
79,0
87,9
92,4
108,8
268,2
Trung du miền núi phía Bắc
606,3
79,6
68,2
Cả nước
64,0
1.260,1 1.448,9
82,3
61,8
2.211,5 1.986,3 6.716,2 8.521,6 9.875,5
(Nguồn: Tổng cục thống kê (2013) [22].
Qua bảng 2.3 và 2.4 thấy rằng: Năm 2011, diện tích sắn nhiều nhất ở vùng
Bắc Trung Bộ và Duyên hải miền Trung (168,6 nghìn ha). Tây Nguyên là vùng sản
xuất sắn lớn thứ hai trong cả nước (154,6 nghìn ha).
- Vùng Bắc Trung Bộ và Duyên hải miền Trung: Có diện tích sắn năm 2011
ước đạt 168.600 ha (chiếm 30,10% diện tích sắn cả nước), năng suất đạt 17,66 tấn/ha
và sản lượng đạt 2.977.900 tấn củ tươi (chiếm 30,15% sản lượng sắn cả nước). Diện
tích sắn nhiều nhất là các tỉnh Bình Thuận, Nghệ An, Quãng Ngãi, Phú Yên
- Vùng Tây Nguyên: Diện tích sắn năm 2011 đạt 154.600 ha (chiếm 27,60%
diện tích sắn cả nước), năng suất 16,70 tấn/ha, sản lượng 2.582.200 tấn củ tươi
(chiếm 26,15% sản lượng sắn toàn quốc). Sắn trồng nhiều ở các tỉnh Gia Lai, Kon
Tum, Đắk Lắk và Đắk Nông.
- Vùng trung du miền núi phía Bắc: diện tích sắn năm 2011 đạt 117.200 ha
(chiếm 20,92% diện tích sắn toàn quốc), năng suất đạt 12,36 tấn/ha, sản lượng
Trung Quốc tiếp tục là thị trường chính nhập khẩu sắn và sản phẩm sắn Việt Nam
với lượng đạt 3,76 triệu tấn, tăng 54,4% so với năm trước và chiếm 88,9% tổng
lượng xuất khẩu nhóm hàng này (Thống kê Hải quan, 2013) [31].
Sản xuất lương thực là ngành trọng tâm và có thế mạnh của Việt Nam tầm
nhìn đến năm 2020. Chính phủ Việt Nam chủ trương đẩy mạnh sản xuất lúa, ngô và
coi trọng việc sản xuất sắn, khoai lang ở những vùng, những vụ có điều kiện phát
triển. Thị trường xuất khẩu sắn lát và tinh bột sắn Việt Nam dự báo thuận lợi và có
lợi thế cạnh tranh cao do có nhu cầu cao về chế biến bio - ethanol, bột ngọt, thức ăn
gia súc và những sản phẩm tinh bột biến tính. Diện tích sắn của Việt Nam dự kiến
ổn định khoảng 450 nghìn ha nhưng sẽ tăng năng suất và sản lượng sắn bằng cách
chọn tạo và phát triển các giống sắn tốt có năng suất củ tươi và hàm lượng tinh bột
cao, xây dựng và hoàn thiện quy trình kỹ thuật canh tác sắn bền vững và thích hợp
vùng sinh thái.
2.5. Khái quát về nuôi cấy mô tế bào thực vật
2.5.1. Cơ sở khoa học của nuôi cấy mô tế bào thực vật
2.5.1.1. Tính toàn năng của tế bào thực vật
Năm 1902, lần đầu tiên nhà thực vật học người Đức Haberlandt đã đưa ra
quan niệm: “Mỗi tế bào bất kì (đã biệt hóa) của một cơ thể sinh vật đa bào đều có
khả năng tiềm tàng để có thể phát triển thành một cơ thể hoàn chỉnh”.
Theo quan niệm của sinh học hiện đại thì: “Tất cả mọi tế bào của một cơ thể
đều chứa bộ gene y hệt nhau, do đó tất cả các tế bào của một cơ thể có tiềm năng
tổng hợp những kiểu protein – enzym giống hệt nhau và nếu được nuôi trong môi
trường thích hợp đều có thể phát triển thành cây nguyên vẹn đặc trưng cho loài cụ
thể và ra hoa, kết trái bình thường. Khả năng đó của tế bào được gọi là tính toàn
năng của tế bào thực vật” [17].
Tính toàn năng của tế bào mà Haberlandt đã đưa ra chính là cơ sở lí luận của
nuôi cấy mô 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 [17].