HỌC VIỆN NƠNG NGHIỆP VIỆT NAM
KHOA CƠNG NGHỆ SINH HỌC
KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
“ĐÁNH GIÁ ĐẶC TÍNH SINH HỌC VÀ PHÁT TRIỂN
CỦA GIỐNG KHOAI TÂY NHẬP NỘI LADY
ROSETTA TRONG ĐIỀU KIỆN IN VITRO VÀ
ĐỒNG RUỘNG TRONG VỤ XUÂN 2021”
HÀ NỘI, 2021
HỌC VIỆN NƠNG NGHIỆP VIỆT NAM
KHOA CƠNG NGHỆ SINH HỌC
KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
“ĐÁNH GIÁ ĐẶC TÍNH SINH HỌC VÀ PHÁT TRIỂN
CỦA GIỐNG KHOAI TÂY NHẬP NỘI LADY
ROSETTA TRONG ĐIỀU KIỆN IN VITRO VÀ
ĐỒNG RUỘNG TRONG VỤ XUÂN 2021”
Sinh viên thực hiện
: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG
Lớp
: K62 – CNSHC
Khóa
: 62
Ngành
: Cơng nghệ sinh học
Giảng viên hướng dẫn
: 1. TS. NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG
: 2. TS. NGUYỄN HỮU ĐỨC
HÀ NỘI, 2021
LỜI CAM ĐOAN
Với đề tài “Đánh giá đặc tính sinh học và phát triển của giống khoai tây nhập
nội Lady Rosetta trong điều kiện in vitro và ngoài đồng ruộng vụ xuân 2021”, em xin
cam đoan đây là số liệu và kết quả nghiên cứu của em trong thời gian thực tập tại Viện
Sinh học nông nghiệp, Học viện nông nghiệp Việt Nam dưới sự hướng dẫn của TS.
Nguyễn Xuân Trường.
Em xin cam đoan kết quả nghiên cứu trong đề tài này là trung thực và chưa
công bố dưới bất kỳ hình thức nào trước đây.
Hà Nội, ngày 03 tháng 10 năm 2021
Sinh viên
Nguyễn Thị Phương
i
LỜI CẢM ƠN
Trong suốt thời gian thực tập tốt nghiệp vừa qua, em đã học hỏi được nhiều
kiến thức và rút ra được cho mình nhiều kinh nghiệm quý báu cho bản thân. Bằng sự
biết ơn và kính trọng, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến những người đã quan tâm,
dìu dắt và giúp đỡ em hồn thành khóa luận tốt nghiệp của mình.
Lời đầu tiên, em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến: TS. Nguyễn Xuân Trường,
Viện trưởng Viện Sinh học nồng nghiệp, Học viện nồng nghiệp Việt Nam và TS.
Nguyễn Hữu Đức, Bộ môn Động vật, Khoa Cơng nghệ sinh học đã tận tình hướng dẫn
em trong việc định hướng đề tài cũng như trong suốt q trình hồn thành khóa luận.
Tiếp theo, em xin chân thành cảm ơn tập thể các anh, chị cán bộ trong Viện
sinh học nông nghiệp, Học viện nông nghiệp Viêt Nam đã ln khuyến khích động
viên, quan tâm giúp đỡ em trong thời cam thực tập vừa qua.
Em xin chân thành cảm ơn thầy, cô Khoa Công nghệ sinh học đã tạo điều kiện
cho em hoàn thành thành đề tài nghiên cứu của mình.
Qua đây, em cũng xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè đã ln bên cạnh
động viên và giúp đỡ em trong quá trình học tập và hồn thành đê tài khóa luận tốt
nghiệp của mình.
Hà Nội, Ngày 03 tháng 10 năm 2021
Sinh viên
Nguyễn Thị Phương
ii
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN................................................................................................................. ii
DANH MỤC BẢNG ..................................................................................................... iv
DANH MỤC HÌNH ẢNH ............................................................................................. vi
DANH MỤC VIẾT TẮT.............................................................................................. vii
TĨM TẮT.................................................................................................................... viii
PHẦN I: MỞ ĐẦU ..........................................................................................................1
1.1.
Đặt vấn đề ...........................................................................................................1
1.2.
Mục đích và yêu cầu của đề tài ..........................................................................2
1.2.1.
Mục đích của đề tài ............................................................................................2
PHẦN II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ...............................................................................3
2.1.
Nguồn gốc và lịch sử của cây khoai tây .............................................................3
2.2.
Giá trị dinh dưỡng và sử dụng của khoai tây .....................................................4
2.3.
Đặc tính sinh học của cây khoai tây ...................................................................6
2.4.
Yêu cầu ngoại cảnh đối với cây khoai tây..........................................................9
2.5.
Tình hình sản xuất khoai tây trên thế giới và Việt Nam ..................................11
2.6.
Các nghiên cứu về nhân giống in vitro cây khoai tây ......................................12
PHẦN III: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...............15
3.1.
Vật liệu nghiên cứu ..........................................................................................15
3.2.
Địa điểm và thời gian .......................................................................................16
3.3.
Nội dung và Phương pháp nghiên cứu .............................................................17
3.3.1.
Nội dung nghiên cứu ........................................................................................17
3.3.2.
Phương pháp nghiên cứu ..................................................................................18
3.3.3.
Các chỉ tiêu theo dõi .........................................................................................21
3.4.
Phương pháp xử lý số liệu ................................................................................23
PHẦN IV: KẾT QUẢ, NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .........................................24
4.1.
Đánh giá khả năng sinh trưởng và phát triển của giống khoai tây nhập nội
Lady Rosetta trong điều kiện in vitro ...............................................................24
4.2.
Đánh giá khả năng sinh trưởng và phát triển của giống khoai tây nhập nội
Lady Rosetta ngoài đồng ruộng vụ xuân 2021 .................................................32
iii
4.3.
Đánh giá đặc tính ngủ nghỉ, khả năng bảo quản của giống khoai tây nhập
nội Lady Rosetta sau thu hoạch ........................................................................44
PHẦN V. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ......................................................................46
5.1.
Kết luận ...............................................................................................................46
5.2.
Kiến nghị .............................................................................................................46
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................47
PHỤ LỤC ......................................................................................................................49
iv
DANH MỤC BẢNG
Bảng 3.1: Một số đặc điểm chính của giống Bliss (ĐC) và giống nhập nội Lady
Rosetta ..........................................................................................................16
Bảng 4.1: Ảnh hưởng của các chế độ khử trùng khác nhau bằng HgCl 2 0.1% đến
kết quả khử trùng .........................................................................................24
Bảng 4.2: Ảnh hưởng của các vị trí cắt trên cây khoai tây in vitro đến sự sinh
trưởng của giống khoai tây nhập nội Lady Rosetta sau 3 tuần nuôi cấy .....26
Bảng 4.3: Ảnh hường của nồng độ MS đến sự sinh trưởng của cây khoai tây in
vitro ..............................................................................................................28
Bảng 4.4: Ảnh hưởng của nồng độ NH 4 NO 3 đến sự sinh trưởng của giống khoai
tây nhập nội Lady Rosetta in vitro ...............................................................30
Bảng 4.5: Đặc điểm hình thái của giống khoai tây Lady Rosetta và Bliss ...................33
Bảng 4.6: Đặc điểm của củ khoai tây ............................................................................34
Bảng 4.7: Thời gian và tỷ lệ mọc mầm của giống Bliss (ĐC) và giống nhập nội
Lady Rosetta ................................................................................................36
Bảng 4.8: Đặc điểm sinh trưởng và phát triển của giống khoai tây Lady Rosetta và
Bliss (sau 80 ngày) .......................................................................................37
Bảng 4.9: Mức độ nhiễm sâu bệnh hại chính của giống khoai tây Lady Rosetta và
Bliss ..............................................................................................................40
Bảng 4.10: Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống khoai tây Lady
Rosetta và Bliss ............................................................................................42
Bảng 4.11: Tỷ lệ kích thước củ của giống khoai tây nhập nội Lady Rosetta Rosetta
và giống Bliss sau thu hoạch ........................................................................43
Bảng 4.12: Tỷ lệ nảy mầm và tỷ lệ hao hụt về khối lượng củ khoai tây Rosetta và
giống Bliss sau thu hoạch.............................................................................44
v
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 2.1: Thân trên mặt đất (bên trái); thân dưới mặt đất (bên phải) .............................7
Hình 2.2: Hoa của cây khoai tây .....................................................................................8
Hình 2.3: Qủa khoai tây (bên trái); hạt khoai tây (bên phải)...........................................9
Hình 3.1: Giống khoai tây Bliss được Viện Sinh học Nông nghiệp – Học viện
Nông nghiệp Việt Nam cơng bố lưu hành ...................................................15
Hình 3.2: Củ giống Lady Rosetta ..................................................................................16
Hình 4.1: Ảnh hưởng của các chế độ khử trùng khác nhau bằng HgCl 2 0.1% đến
phát sinh hình thái của chồi..........................................................................25
Hình 4.2: Ảnh hưởng của các vị trí cắt trên cây khoai tây in vitro đến sự sinh
trưởng của chúng sau 3 tuần ni cấy..........................................................27
Chú thích: CT1: MS (ĐC); CT2: 2MS 1; CT3: ½ MS. Ở mỗi công thức, các đoạn
mẫu cấy được cắt tại vị trí ngọn, đoạn thân 1, đoạn thân 2 được sắp xếp
từ trái sang phải. ...........................................................................................29
Hình 4.3: Ảnh hường của nồng độ MS đến sự sinh trưởng của giống khoai tây
nhập nội Lady Rosrtta in vitro. ....................................................................29
Chú thích: CT1: MS (ĐC); CT2: ½ NH 4 NO 3 ; CT3: 2 NH 4 NO 3 ; CT4: 4 NH 4 NO 3 .
Ở mỗi công thức, các đoạn mẫu cấy được cắt tại vị trí ngọn, đoạn thân
1, đoạn thân 2 được sắp xếp từ trái sang phải. .............................................31
Hình 4.4: Ảnh hưởng của nồng độ NH 4 NO 3 đến sự sinh trưởng của giống khoai
tây hập nội Lady Rosetta in vitro .................................................................31
Hình 4.5: Hoa của giống Lady Rosetta màu tím; hoa của giống Bliss màu trắng ........33
Hình 4.6: Qủa khoai tây Bliss........................................................................................34
Hình 4.7: Củ Bliss (bên trái); củ Lady Rosetta (bên phải) ............................................35
Hình 4.8: Khả năng mầm của của giống Bliss (ĐC) và giống nhập nội Lady
Rosetta sau 1 tháng ......................................................................................36
Hình 4.9: Đặc điểm hình thái của Bliss (bên trái); Lady Rosetta (bên phải) sau 80
ngày trồng ....................................................................................................39
Hình 4.10: Thu hoạch củ ngoài đồng ruộng với giống Lady Rosetta và Bliss .............43
Hình 4.11: Mầm củ Lady Rosetta (trái); Bliss (phải) ....................................................45
vi
DANH MỤC VIẾT TẮT
MS
Murashige và Skoog
Cs
Cộng sự
CT
Công thức
CV
Hệ số biến động (Coefficientof Variation)
ĐC
Đối chứng
LSD (0,05)
Giới hạn sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa
(Least Significant Different)
FAO
Tổ chức lương thực và Nơng nghiệp Liên Hợp Quốc
(Food and Agriculture Organization of the United
CTTN
Công thức thí nghiệm
TB
Trung bình
vii
TÓM TẮT
Cây khoai tây (Solanum Tuberosum L.) là loại cây nông nghiệp ngắn ngày, là
loại cây trồng phổ biến thứ tư về mặt sản lượng tươi - xếp sau lúa nước, lúa mì và ngơ.
Cây khoai tây có giá trị dinh dưỡng cao, có ý nghĩa trong việc đảm bảo an ninh lương
thực cho các nước đang phát triển trên thế giới, cũng như có thời gian sinh trưởng
ngắn, dễ thích nghi với điều kiện khí hậu, nhiều loại đất trồng và cho hiệu quả kinh tế
cao. Nhập nội giống và sản xuất giống sạch bệnh là 2 phương pháp dùng để phải thay
thế giống đã thối hóa giúp sản xuất khoai tây cho năng suất cao hơn. Đề tài này chúng
tơi tiến hành theo dõi đặc tính sinh trưởng, phát triển của giống khoai tây nhập nội
Lady Rosetta trong điều kiện in vitro và ngoài đồng ruộng vụ xuấn 2021.
Sau thời gian thực hiện đề tài đã thu được kết qủa như sau: đối với vào thí
nghiệm vào mẫu để có vật liệu ni cấy ban đầu, cơng thức khử trùng bằng HgCl 2
0,1% trong thời gian 2 phút đạt hiệu quả mẫu sạch cao nhất. Các đoạn thân khoai tây
có tuổi sinh học khác nhau thì có sự sinh trưởng khác nhau. Vì vậy để thu hoạch cây
đồng đều, cần áp dụng kỹ thuật nuôi cấy riêng rẽ các đoạn. Các nồng độ MS, NH 4 NO 3
khi bổ sung vào môi trường nuôi cấy không làm cho cây sinh trưởng tốt bằng môi
trường MS thường. Ở nội dung ngoài đồng ruộng ta thấy rằng Lady Rosetta là một
giống khoai tây có hàm lượng chất dinh dưỡng cao, sinh trưởng phát triển tốt và ít bị
nhiễm sâu bệnh hại và có thời gian ngủ nghỉ dài, có thể sử dụng được lâu. Lady
Rosetta là một giống khoai tây có tiềm năng năng suất cao.
viii
PHẦN I: MỞ ĐẦU
1.1.
Đặt vấn đề
Cây khoai tây (Solanum Tuberosum L.) là loại cây nông nghiệp ngắn ngày,
trồng lấy củ chứa tinh bột và là cây lương thực chủ yếu ở một số nước châu Âu. Củ
khoai tây chứa 20% lượng chất khơ, trong đó có 80 - 85% là tinh bột, 3 - 5% là protein
và một số vitamin khác. Trên thế giới, khoai tây được xem là cây lương thực thực
phẩm quan trọng và là loại cây trồng phổ biến thứ tư về mặt sản lượng tươi - xếp sau
lúa nước, lúa mì và ngơ.
Cây khoai tây có những đặc điểm quý báu như: Giá trị dinh dưỡng cao, có ý
nghĩa trong việc đảm bảo an ninh lương thực cho các nước đang phát triển trên thế
giới, cũng như có thời gian sinh trưởng ngắn, dễ thích nghi với điều kiện khí hậu,
nhiều loại đất trồng và cho hiệu quả kinh tế cao. Ở Việt Nam khoai tây là một trong
những cây thực phẩm quan trọng và đặc biệt là cây hàng hóa có hiệu quả kinh tế cao.
Tuy nhiên, hiện nay việc sản xuất khoai tây chưa khai thác hết tiềm năng vốn có của
nó, năng suất cây khoai tây ở Việt Nam còn rất thấp. Nguyên nhân chủ yếu của các
hạn chế trên là do chưa có nguồn giống tốt, củ giống bị thối hóa, già sinh lý hoặc
nhiễm sâu bệnh, năng suất thấp. Theo Cục Trồng trọt và Cục Thông tin khoa học và
Công nghệ quốc gia (2001), khoai tây ở Việt Nam đã bị thối hóa nặng, tỷ lệ nhiễm
bệnh virus rất cao. Những năm gần đây nhờ các tiến bộ khoa học kỹ thuật Việt Nam đã
nhập nội và lai tạo thành công một số giống khoai tây cho năng suất cao, chất lượng
tốt có khả năng kháng bệnh tốt và thích nghi với điều kiện ngoại cảnh. Vì vậy giải
pháp ở đây là phải thay thế giống đã thối hóa bằng các giống mới sạch bệnh và có
tuổi sinh lý thích hợp. Ta có thể thay thế giống khoai tây bằng 2 giải pháp đó là: Nhập
nội giống và sản xuất giống sạch bệnh trong nước. Ta thấy rằng hướng tuyển chọn và
sản xuất các giống khoai tây nhập nội tốt là giải pháp có hiệu quả góp phần giải quyết
khó khăn về giống khoai tây hiện nay. Tuy nhiên, giải pháp này có chút khó khăn là
tốn kém và khơng chủ động. Vì vậy, việc sản xuất củ giống khoai tây sạch bệnh là rất
cần thiết. Đây là 1 quá trình kết hợp giữa nuôi cấy in vitro và thanh học thường xuyên
trên đồng ruộng (Nguyễn Xuân Lai, 2016).
1
Do đó chúng tơi đã tiến hành nghiên cứu, đánh giá về đặc tính sinh học và phát
triển của giống Lady Rosetta vụ xuân 2021. Bên cạnh đó, đồng thời sử dụng phương
pháp nhân giống in vitro giúp tạo cây con sạch bệnh với thời gian nhân giống ngắn, hệ
số nhân giống cao, cây đồng nhất, đáp ứng về nhu cầu cả về số lượng và chất lượng.
Vì vậy, đề tài “đánh giá đặc tính sinh học và phát triển của giống khoai tây nhập
nội Lady Rosetta trong điều kiện in vitro và đồng ruộng trong vụ xuân 2021” đã
được tiến hành.
1.2.
Mục đích và yêu cầu của đề tài
1.2.1. Mục đích của đề tài
Xác định được mơi trường thích hợp cho quá trình nhân nhanh in vitro cây
khoai tây Lady Rosetta.
Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển của giống khoai tây nhập nội Lady
Rosetta ngoài đồng ruộng vụ xuân 2021, từ đó có thể đưa giống mới vào nước ta để
phục vụ cho nhu cầu ăn tươi và chế biến.
Yêu cầu của đề tài
Xác định được chế độ khử trùng thích hợp.
Xác định được ảnh hưởng của các vị trí cắt, các nồng độ MS, các nồng độ
NH4NO3 đến sinh trưởng phát triển của cây khoai tây Lady Rosetta in vitro.
Đánh giá các đặc điểm sinh trưởng phát triển, đặc tính ngủ nghỉ và khả năng
bảo quản của giống khoai tây nhập nội Lady Rosetta ngoài đồng ruộng vụ xuân 2021.
2
PHẦN II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1.
Nguồn gốc và lịch sử của cây khoai tây
Khoai tây (Solanum Tuberosum L.), thuộc họ Cà (Solanceae), có nguồn gốc từ
dãy núi Andes (miền nam Peru ngày nay và tây bắc Bolivia), nơi mà người Incas đã
tìm ra khoai tây dại mọc trên cao nguyên và bắt đầu trồng chúng từ những năm 750
trước Công nguyên. Khoai tây được người Incas như thực phẩm là chủ yếu, ngồi ra
người dân nơi đây cịn dùng để chữa bệnh, chữa lành vết thương, và thậm chí là bói
tốn. Đây là một trong những loại rau củ được sử dụng rộng rãi nhất của vùng khí hậu
ơn đới phương Tây. Hiện tại có nhiều ý kiến cho rằng khoai tây đã được du nhập vào
châu Âu khoảng những năm 1570 (khoảng 8 năm sau cuộc hành trình đầu tiên của
Columbus vào năm 1192) và sau đó nó đã được những người đi biển châu Âu đưa đến
các lãnh thổ và các cảng trên khắp thế giới khi chế độ thực dân châu Âu mở rộng vào
thế kỷ XVII và XVIII (Thái Hà và Đặng Mai, 2011). Hiện nay, ở dãy Andes cịn rất
nhiều lồi khoai tây trồng, lồi khoai tây hoang dại, bán hoang dại… (Trương Văn Hộ,
2010).
Cây khoai tây được du nhập vào Tây Ban Nha vào năm 1570 khi được thổ dân
da đỏ cư trú tại lưu vực sông Canca (Colomnia) phát hiện ra (Lê Minh Đức,1977). Từ
đó, khoai tây được truyền sang Đức, Italia. Cuối thế kỷ XVI, khoai tây được mang về
trồng ở Mỹ và đã có mặt ở Anh vào năm 1586. Năm 1785, loại cây lương thực này đã
được trồng rộng rãi tại Pháp. Từ đó nó đã được phổ biến khắp châu Âu và đã được
người dân châu Âu mang đến Bắc Mỹ vào những năm 1600. Tức là cũng giống như cà
chua, khoai tây là loại thức ăn được “tái định” cư vào châu Mỹ. Từ đó, khoai tây được
trồng phổ biến ở châu Âu, châu Mỹ. Tuy nhiên, việc thiếu sự đa dạng về di truyền do
thuec tế là có ít lồi khác nhau được du nhập ban đầu đã khiến cho khoai tây thời gian
này rất dễ nhiễm bệnh. Năm 1845, một loại bệnh nấm là Phytophatora infestans, cũng
gọi là bệnh rụi muộn đã lan nhanh chóng khắp các cộng đồng nghèo hơn ở tây Ireland,
dẫn đến nạn đói lớn Ireland. Tuy nhiên, khoai tây đã sớm trở thành một thực phẩm và
cây trồng chủ yếu ở nhiều nước trên thế giới và được du nhập sang các châu lục khác:
Ấn Độ năm 1610, Trung Quốc năm 1700. Trong những năm cuối của thế kỷ XX, việc
mở rộng diện tích trồng trọt khoai tây lại là ở châu Á, nơi có khoảng 8% số lượng
khoai tây được trồng trên thế giới. Kể từ khi Liên Xô được giải tán, Trung Quốc đã trở
3
thành quốc gia sản xuất khoai tay lớn nhất thế giới, tiếp theo là Ấn Độ (Thái Hà và
Đặng Mai, 2011).
Tại Việt Nam, khoai tây được du nhập vào năm 1890 từ các nhà truyền giáo
người Pháp. Vì lúc bấy giờ nhân dân thường gọi Pháp là “Tây” mà đây là loại củ có
bột tương tự như các loại khoai như khoai lang, khoai sọ nên ghép thành “khoai tây”
với hàm ý khoai cảu Tây, của người Phương Tây như hành tây, dâu tây, cần tây…
2.2.
Giá trị dinh dưỡng và sử dụng của khoai tây
Khoai tây là một loại cây lương thực và một cây thực phẩm có giá trị dinh
dưỡng và kinh tế cao. Hiện nay cây khoai tây đã và đang được trồng phổ biến ở nhiều
nước trên thế giới và là loại cây lương thực đứng thứ 4 sau lúa mì, lúa nước và ngơ.
Theo ước tính của FAO, trong năm 2019, hơn 370 triệu tấn khoai tây đã được sản xuất
trên toàn thế giới, tăng đáng kể so với sản lượng 333,6 triệu tấn năm 2010 (M.
Shahbandeh, 2021). Trong đó 2/3 được ăn trực tiếp bởi con người, còn lại là thức ăn
cho động vật và là nguyên liệu san xuất tinh bột.
Khoai tây giàu carb, cung cấp các loại vitamin, khoáng chất và các hợp chất
thực vật tốt cho sức khỏe. Khi mới thu hoạch, nó chứa khoảng 80% nước và 20% chất
khơ. Khoảng 60 đến 80 phần tram chất khơ là tinh bột. tính theo trọng lượng khô, hàm
lượng protein của khoai tây tương tự như ngũ cốc và rất cao so với các loại củ khác
(FAO, 2008). Khoai tây là một loại thực phẩm giàu chất dinh dưỡng, cung cấp các loại
vitamin như carotene, B1, B2, B3, B6, PP và nhiều nhất là vitamin C (20-50 mg%).
Trong củ khoai tây có chứa nhiều chất dinh dưỡng quan trọng như protein, đường,
lipit, các chất khoáng chất như K, Ca, P, Mg (Tạ Thu Cúc, 2007). Cách chế biến khoai
tây có thể làm thay đổi đáng kể hàm lương dinh dưỡng. Ví dụ, khoai tây nấu chín chưa
7% tinh bột khống, khi làm nguội đi nó tăng lên 13%. Khi luộc hoặc nướng, khoai tây
là một thực phẩm rất ít chất béo. Chất dinh dưỡng cung cấp năng lượng chính trong
khoai tây là carbonhydrate, ở dạng tinh bột. carbonhydrate là nguồn năng lượng chính
cho cơ thể. Trong 100g khoai tây luộc cung cấp khoảng 3% năng lượng, 5% nhu cầu
về protein, 10% vitamin B6, có thể cung cấp 50% nhu cầu vitamin C cho người một
ngày (Tạ Thu Cúc, 2007). Dù lượng protein trong khoai tây chỉ là một lượng nhỏ,
nhưng khoai tây là một nguồn cung cấp tốt các axit amin lysine và tryptophan và kết
4
hợp với sữa hoặc trứng tạo thành một thực phẩm giàu protein chất lượng cao. Khoai
tây là nguồn cung cấp chất xơ, góp phần tạo cảm giác no và hỗ trợ các chức năng tiêu
hóa khỏe mạnh. Khoai tây là nguồn cung cấp vitamin C ổn định và đáng tin cậy. Mặc
dù khoai tây nhạy cảm với nhiệt và dễ bị phân hủy sau khi nấu chín, nhưng nguồn
vitamin C trong khoai tây đã được nấu chín vẫn rất đơi dào. Bên cạnh đó, khoai tây
cũng là nguồn cung cấp các vitamin nhóm B khác nhau như vitamin B1, B6 và Folate.
Khoai tây cũng là nguồn cung cấp một lượng đáng kể kali, đồng thời cũng chứa các
khoáng chất như magie và sắt. Khoai tây được xếp vào loại thức ăn có chỉ số Glycemic
(GI) cao, do đó nó thường bị loại trừ ra khỏi chế độ ăn của những người cố gắng theo
chế độ ăn uống với GI thấp. Trong thực tế chỉ số GI tùy thuộc mỗi loại khoai tây khác
nhau là khác nhau (Fernandes G và cộng sự, 2005).
Vì sự đa dạng trong cách chế biến khoai tây nên hàm lượng dinh dưỡng trong
các bữa ăn từ khoai tây rất khác nhau. Sự thất thoát chất dinh dưỡng qua quá trình nấu
nướng phụ thuộc vào nhiệt độ và thời gian nấu. Các vitamin tan trong nước và khoáng
chất như vitamin B, vitamin C và kali từ khoai tây ra khỏi nước nấu khi luộc. Luộc
khoai tây khi cịn ngun vỏ (mặc dù sau khi nấu chín, chúng có thể bị bóc vỏ và ăn
khơng cịn vỏ) làm giảm đáng kể sự thất thoát chất dinh dưỡng này. Cũng có một số
chất dinh dưỡng bị mất đi trong quá trình bảo quản, và lời khuyên chung là khoai tây
nên được giữ trong điều kiện khô ráo, tối và mát mẻ. Tuy nhiên, không nên bảo quản
khoai tây ở nhiệt độ thấp đến 4°C vì điều này có thể làm tăng sự hình thành
acrylamide khi chiên rán. Khi khoai tây xuất hiện các mảng xanh hoặc bắt đầu mọc
mầm trong quá trình bảo quản, cần được cắt bỏ và gọt vỏ, hoặc thậm chí khơng nên sử
dụng. Mặc dù hàm lượng chất béo trong khoai tây rất thấp, nhưng các món ăn từ khoai
tây có thể giàu calo nếu chất béo được thêm vào trong quá trình chế biến chúng. Tuy là
loại thực phẩm có chất dinh dưỡng cao nhưng khoai tây cũng chứa những hợp chất độc
hại được biết đến như là các glycoalkaloid, phổ biến nhất là solanin và chaconin.
Solanin cũng được tìm thấy trong một số cây như cây bạch anh độc, thiên tiên tử, cây
thuốc lá, cà tím và cà chua. Độc tố này ảnh hưởng đến hệ thần kinh, gây ra sự yếu ớt
và nhầm lẫn.
Ở nhiều quốc gia đang phát triển, và đặc biệt là các khu vực thành thị, mức thu
nhập ngày càng tang đang thúc đẩy “quá trình chuyển đổi dinh dưỡng” sang các loại
5
thực phẩm giàu năng lượng hơn và các thực phẩm chế biến sẵn, kéo theo lượng tiêu
thụ của khoai tây ngày càng tăng. Ở Nam Phi, tiêu thụ khoai tây ngày càng tăng ở các
khu vực thành thị, trong khi ở khu vực nông thôn ngô vẫn là lương thực chính. Ở
Trung Quốc, thu nhập cao hơn và tốc độ đơ thị hóa tăng dẫn đến nhu cầu về khoai tây
chế biến tăng lên (FAO, 2008). Ngoài làm thực phẩm cho con người và động vật khoai
tây còn được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác như: có thể dùng để lên men thành các
loại cồn pha một số loại rượu hoặc dùng làm nguyên liệu sinh học, khoai tây cũng trở
nên cần thiết trong việc làm đẹp của phụ nữ hoặc có tác dụng trong đơng y như một
cây thuốc dùng để chữa bệnh, trong tây y khoai tây được sử dụng nhằm chiết một dược
chất là solanine là thành phần của các loại thuốc giảm đau, chữa đau bụng, đau gan,
đau nhức xương khớp, dị ứng, động kinh…
2.3. Đặc tính sinh học của cây khoai tây
Thân cây
Cây khoai tây là một trong những loại cây trồng đem lại hiệu quả kinh tế cao
bởi thời gian sinh trưởng ngắn (80-100 ngày), dễ trồng và cho năng suất cao. Đây là
một loại cây lưu niên thân thảo, có chiều cao phát triển đến khoảng 60 cm.
Bao gồm cả 2 phần: phần trên mặt đất và phần dưới mặt đất. Phần trên mặt đất
là là sau khi trồng từ 7-10 ngày thì củ mọc mầm, vươn dài ra khỏi mặt đất rồi phát
triển thành thân chính mang lá. Cả thân và lá của cây khoai tây đều tham gia vào quá
trình quang hợp vì trên thân cây có chứa chloroplyl. Phần thân dưới dưới mặt đất (thân
củ) chính là củ khoai tây thực chất do tia củ (thân ngầm hay còn gọi là thân địa sinh
của thân phát triển trong điều kiện bóng tối) hình thành. Các mắt củ khoai tây chính là
các vết tích gốc của cuống lá. Tùy vào từng giống khoai tây mà có hình dạng củ, màu
vỏ củ đặc trưng cho từng giống (Tạ Thu Cúc, 2007).
6
Hình 2.1: Thân trên mặt đất (bên trái); thân dưới mặt đất (bên phải)
Lá
Là khoai tây có màu sắc tùy thuộc vào đặc trưng của giống và điều kiện ngoại
cảnh như chất dinh dưỡng, mùa và thường có màu xanh đậm, màu xanh nhạt, …Lá
khoai tây là lá kép lông chim lẻ, mọc so le, có 3 – 4 đơi lá chét không đều nhau. Lá dài
khoảng 10-15 cm và gần như song song với mặt đất. Khi diện tích che phủ đạt từ
38.000 – 40.000 m2/ha thì có khả năng quang hợp là rất lớn, khi đó có khả năng đạt
năng suất lớn. Vì vậy năng suất sẽ giảm tối thiểu 30% khi độ che phủ của lá giảm một
nửa (Tạ Thu Cúc, 2007).
Rễ
Khoai tây có hệ thống rễ tương đối ngắn và nông, hầu hết nằm trong khoảng 60
cm từ mặt đất. Cây khoai tây có thể có rễ chum hoặc rễ cọc. Trong khi khoai tây được
trồng từ củ chỉ phát triển bộ rễ chum, thì những cây khoai tây được trồng từ hạt có thể
có rễ chum hoặc rễ cọc. Sự phát triển của rễ tối đa chủ yếu xảy ra trong 6 tuần sau khi
trồng củ giống và chậm lại trong thời gian bắt đầu hình thành củ. chiều dài của rễ
khoai tây cịn phụ thuộc vào các yếu tố như giống, dinh dưỡng, kỹ thuật làm đất, lượng
nước cung cấp…
7
Hoa - quả - hạt
Hoa khoai tây thường mọc tập trung thành từng chùm, có màu sắc phụ thuộc
vào đặc trưng của từng giống như màu trắng, màu tím nhạt, màu hồng…Khoai tây
được thụ phấn chủ yếu bởi côn trùng, ong vò vẽ mang phấn hoa từ cây này đến cây
khác (Hồ Hữu An Đinh Thế Lộc, 2005).
/>
Hình 2.2: Hoa của cây khoai tây
Quả thuộc loại quả mọng, hình trịn hoặc trái xoan, màu xanh lục, có 2 - 3 noãn
tạo 2 - 3 ngăn chứa nhiều hạt rất nhỏ (Tạ Thu Cúc, 2007). Sau khi khoai tây ra hoa,
một số giống cho ra quả màu xanh lá cây giống màu xanh trái cây cà chua anh đào, có
thể chứa 300 hạt. Có thể trồng khoai tây từ hạt giống thật, nhưng nó dẫn đến việc tạo
ra khoai tây khác nhau với các đặc tính khác nhau.
8
/>
Hình 2.3: Qủa khoai tây (bên trái); hạt khoai tây (bên phải)
2.4.
Yêu cầu ngoại cảnh đối với cây khoai tây
Nhiệt độ
Loại cây này được trồng khắp nơi trên thế giới nhưng đặc biệt quan trọng ở
vùng khí hậu ơn đới. Sản lượng hiện nay trên thế giới là khoảng 308 triệu tấn củ tươi
từ 19 triệu ha. (FAOSTAT, 2001). Năng suất bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ và nhiệt độ
trung bình hàng ngày tối ưu là 18 đến 20°C. Nói chung, nhiệt độ ban đêm dưới 15°C là
cần thiết cho sự khởi đầu của củ. Nhiệt độ đất tối ưu cho sự phát triển bình thường của
củ là 15 đến 18°C. Sự phát triển của củ bị ức chế mạnh khi ở nhiệt độ dưới 10°C và
trên 30°C. Trong giai đoạn ngủ nghỉ của cây khoai tây nó có thể mọc mầm ở nhiệt độ
4°C nhiệt độ từ 10 - 15°C, mọc mầm tốt nhất, mầm mập và ngắn (Đường Hồng Dật,
2004).
Điều kiện mát mẻ khi trồng dẫn đến sự trồi chậm và có thể kéo dài thời gian
phát triển. Các giống ban đầu được lai tạo cho khí hậu ôn đới cần thời gian kéo dài
trong ngày từ 15 đến 17 giờ, trong khi các giống muộn cho năng suất tốt trong cả điều
kiện ngày dài hoặc ngắn ngày. Đối với khí hậu nhiệt đới, cần có những giống cây chịu
được ngày ngắn để thích nghi với địa phương.
Ánh sáng
Khoai tây là cây ưa sáng và yêu cầu ánh sáng thích hợp theo từng chu ký sinh
trưởng phát triển của cây. Ánh sáng yếu và thiếu làm cho mầm vươn dài, mầm có màu
trắng hoặc vàng úa. Ánh sáng không đầy đủ, cây sinh trưởng yếu, lá nhỏ, dẫn đến năng
9
suất và chất lượng giảm. Hầu hết các giống khoai tây đều yêu cầu thời gian chiếu sáng
dài để phát triển thân lá và xúc tiến nở hoa. Cường độ ánh sáng thích hợp cho năng
suất cao từ 40.000 - 60.000 lux. Từ khi mọc đến khi hình thành tia củ (cây ra nụ) yêu
cầu thời gian chiếu sáng dài. Thời kỳ sinh trưởng củ và phát triển, khoai tây cần ánh
sáng ngắn. Trong điều kiện ánh sáng dài, củ khơng hình thành. Thời kỳ hình thành tia
củ và tia củ phát triển yêu cầu thời gian chiếu sáng ngày ngắn 10 -12 giờ/ngày. Nếu để
ánh sáng chiếu trực tiếp lên củ, vỏ củ sẽ hình thành màu xanh. Củ có màu xanh sẽ làm
giảm giá trị sản phẩm. Vì vậy trong kỹ thuật chăm sóc cây khoai tây, biện pháp xới
vun là rất quan trọng, không thể bỏ qua. Vun đất vào gốc cây, vừa tạo được bóng tối,
lại vừa làm cho củ tránh được ánh sáng mặt trời (Đường Hồng Dật, 2004).
Nước
Khoai tây xuất xứ ở vùng ẩm ướt, hệ rễ ăn nơng, diện tích lá lớn, năng suất cao,
vì vây khoai tây cần nước trong suốt thời gian sinh trưởng. Nhưng do hệ rễ yếu, khoai
tây không chịu ngập úng, cũng không chịu hạn. Khoai tây tương đối nhạy cảm với đất
thiếu nước. Để tối ưu hóa năng suất, tổng lượng nước có sẵn trong đất khơng được cạn
kiệt quá 30 đến 50 phần trăm. Sự cạn kiệt tổng lượng nước có sẵn trong đất trong thời
kỳ sinh trưởng hơn 50% dẫn đến năng suất thấp hơn. Thiếu nước trong thời kỳ phân
hóa và bắt đầu hình thành củ và hình thành năng suất có ảnh hưởng bất lợi lớn nhất
đến năng suất, trong khi thời kỳ chín và thời kỳ sinh dưỡng sớm ít nhạy cảm hơn
(FAO, 2008).
Đất trồng và dinh dưỡng
Cây khoai tây có khả năng thích nghi với nhiều loại đất khác nhau, trừ đất mặn
và đất kiềm. Các loại đất tơi xốp tự nhiên, ít có khả năng chống nở của củ nhất, được
ưu tiên, và đất thịt pha cát và mùn giàu chất hữu cơ, có khả năng thốt nước và thống
khí tốt là thích hợp nhất. Đất thích hợp để trồng khoai tây có pH từ 5 – 7, nhưng thích
hợp nhất là có pH từ 6 – 6,5. Ở các nơi pH thấp, khoai tây có thể bị nhiễm độc nhôm
và các ion kim loại nặng khác, cũng như hạn chế về Phốt pho. Ở các giá trị pH trên
7,5, sự sẵn có của chất dinh dưỡng, đặc biệt là phốt pho và các vi chất dinh dưỡng, có
thể bị giảm, mặc dù tổng lượng lớn các nguyên tố này có thể có trong đất.
Việc sử dụng phân bón hóa học phụ thuộc vào mức độ dinh dưỡng sẵn có của đất - ví
dụ như đất núi lửa thường thiếu phốt pho - và trong sản xuất thương mại có tưới, nhu
10
cầu phân bón tương đối cao. Tuy nhiên, khoai tây có thể được hưởng lợi từ việc bón
phân hữu cơ khi bắt đầu một vịng ln canh mới - nó cung cấp sự cân bằng dinh
dưỡng tốt và duy trì cấu trúc của đất. Các yêu cầu về bón phân cho cây trồng cần được
ước tính một cách chính xác theo sản lượng mong đợi, tiềm năng của giống và mục
đích sử dụng của cây trồng đã thu hoạch.
Yêu cầu về dinh dưỡng phải đầy đủ các nguyên tố đa lượng (N, P, K..), vi
lượng (chăn nuôi, Mo, Ca, …) cây mới sinh trưởng và phát triển tốt. Nitơ (đạm) được
cung cấp ở giai đoạn đầu của quá trình phát triển, giúp cây phát triển tổng thể tán lá. Ở
các giai đoạn sinh trưởng sau, đạm giúp duy trì độ xanh của tán cây và tối đa hóa năng
suất. Sử dụng nitơ cân đối cây trồng khỏe, hạn chế bệnh do thừa đạm và giúp cây cho
củ lớn. Phốt phát (lân) ở giai đoạn khởi đầu của củ, cung cấp đầy đủ lân sẽ đảm bảo
hình thành số lượng củ tối ưu. Kali (K) đóng một vai trị quan trọng trong quan hệ
nước và sức khỏe tổng thể của cây trồng. Cây khoai tây hấp thụ một lượng lớn kali
trong suốt mùa sinh trưởng. Silic (Si) thúc đẩy trao đổi chất tăng sự hấp thu nitơ và
kali, giúp thành tế bào thực vật vững chắc, tăng khả năng lưu thông mạch dẫn bộ rễ,
tăng khả năng quang hợp-tái tạo diệp lục trên lá. Canxi (Ca) là thành phần quan trọng
của thành tế bào, giúp xây dựng cấu trúc vững chắc và đảm bảo sự ổn định của tế bào.
Cung cấp canxi phù hợp giúp giảm tỉ lệ hIện tượng thối trong bảo quản, đồng thời hạn
chế các hiện tượng bệnh về da của củ. Magiê (Mg) đóng vai trị quan trọng trong quá
trình quang hợp. Đồng thời tham gia vào quá trình sản xuất đường và protein cũng như
vận chuyển đường dưới dạng sucrose từ lá đến củ. Boron(B) ổn định canxi trong thành
tế bào và hoạt động đồng bộ với canxi để cải thiện sức đề kháng của cây trồng đối với
bệnh tật, sâu bệnh và các áp lực từ mơi trường. Trung bình, một củ khoai tây cần là
5,68 kg đạm, 1,11 kg lân, 8,92 kg kali. Với năng suất 15 tấn/ha cây khoai tây đẫ lấy đi
88 kg đạm, 17 kg lân, 134 kg kali, 19 kg CaO, 16 kg MgO (Nguyễn Văn Bộ, 2004).
2.5. Tình hình sản xuất khoai tây trên thế giới và Việt Nam
Trên thế giới, khoai tây được xếp là cây lương thực-thực phẩm quan trọng hàng
thứ tư, sau lúa nước, lúa mì và ngô. Đến thế kỷ XIX khoai tây được trồng phổ biến ở
khắp các châu lục với khoảng 150 quốc gia trên thế giới. Ở nhiều quốc gia đang phát
triển, và đặc biệt là các khu vực thành thị, mức thu nhập ngày càng tang đang thúc đẩy
“quá trình chuyển đổi dinh dưỡng” sang các loại thực phẩm giàu năng lượng hơn và
11
các thực phẩm chế biến sẵn, kéo theo lượng tiêu thụ của khoai tây ngày càng tăng.
Khoai tây là cây trồng thiết yếu và được Hoa Kỳ khuyến cáo là cây an ninh lương thực
Các quốc gia. Khoai tây có thể phát triển ở bất kỳ khí hậu và điều kiện nào. Chúng mất
ít thời gian hơn để trồng và hơn các loại rau khác và chúng có thể được trồng lại như
khoai tây giống. Khoai tây cung cấp năng lượng thực phẩm cao và carbohydrate phức
hợp trong khi chiếm một đơn vị diện tích đất nhỏ hơn so với các lựa chọn thay thế
khác. Năm 2019, hơn 17 triệu ha khoai tây đã được thu hoạch trên toàn thế giới. Trung
Quốc là nhà sản xuất khoai tây lớn nhất trên toàn thế giới, với khoảng 1/3 lượng khoai
tây trên thế giới được sản xuất ở Trung Quốc và Ấn Độ. Theo ước tính của FAO, trong
năm 2019, hơn 370 triệu tấn khoai tây đã được sản xuất trên toàn thế giới, tăng đáng
kể so với sản lượng 333,6 triệu tấn năm 2010 (M. Shahbandeh, 2021).
Khoai tây được du nhập vào Việt Nam năm 1890 từ các nhà truyền giáo người
Pháp ở Việt Nam. chủ yếu trồng vào vụ đông, một số nơi có khí hậu lạnh, như Lâm
Đồng, Lào Cai được trồng vụ thu, hoặc vụ xuân hè. Tổng diện tích trồng khoai tây
hàng năm của cả nước khoảng từ 25.000 - 30.000 ha (FAOSTAT, 2020), tập trung ở
các tỉnh đồng bằng và một số tỉnh miền núi phía Bắc. Sản lượng khoai tây ở Việt Nam
bao gồm hơn 10 giống. Giống Thường Tín vẫn cịn được trồng khoảng 8,5% diện tích
cả nước, nhất là các tỉnh Thái Bình, Hải Dương, Nam Định và Ninh Bình. Các giống
nhập từ châu Âu như Diamant, Mariella và Nicola đang được trồng chủ yếu ở đồng
bằng sông Hồng với 15,19% tổng diện tích. Đặc biệt giống VT2 của Trung Quốc
chiếm tới 66% tổng diện tích khoai tây vì nó cho năng suất khá cao (khoảng 16-20
tấn/ha).
2.6.
Các nghiên cứu về nhân giống in vitro cây khoai tây
Trồng khoai tây trong ống nghiệm ở điều kiện vơ trùng và hồn tồn nhân tạo
được gọi là nuôi cấy khoai tây in vitro. Ở Ban Lan và Hungari, các nhà chọn tạo giống
ở các Viện nghiên cứu quốc gia chịu trách nhiệm về sản xuất giống tiền gốc (prebasic
seed). Ở Hungari 100% các vật liệu khởi đầu là từ nhân giống in vitro. Ở Ba Lan gần
100% các vật liệu khởi đầu là từ nhân giống in vitro. Ở Denmarks, các vật liệu in vitro
do các phịng thí nghiệm được giao nhiệm vụ sản xuất, các vật liệu này do những
người sản xuất được chọn lọc tiến hành trồng trọt. Ở Pháp, Liên đoàn những người
trồng khoai tây chịu trách nhiệm sản xuất các vật liệu in vitro. Ở Đức, các nhà chọn
tạo giống chịu trách nhiệm về sản xuất giống tiền gốc với mức độ 95% từ in vitro. Ở
12
Hà Lan, việc sử dụng các vật liệu in vitro đang tăng lên một cách vững chắc, nhưng
phần lớn (60%) các giống gốc được sản xuất bằng phương pháp truyền thống. Trên
thực tế, dùng phương pháp truyền thống chọn tạo một cây mẹ khoẻ mạnh (sạch bệnh),
tiếp theo là cách ly và nhân giống qua một số năm vẫn cho các kết quả tốt. Hơn nữa,
nhân giống in vitro đã cho thấy khơng phải là khơng có rủi ro về tính đúng giống và độ
thuần của giống. Các đột biến và những sai sót về tính đúng giống đã gây ra những
thất bại nghiêm trọng và những trở ngại cho việc lập kế hoạch nhân giống.
Nghiên cứu “Nhân giống trong ống nghiệm của khoai tây” của G. Husey và Nj
Stacey năm 1981 chỉ ra rằng chồi khoai tây được nhân giống in vitro bằng cách đặt các
nút từ củ đã nảy mầm trên môi trường Murashige và Skoog loại không có hormone.
Sức sinh trưởng mạnh mẽ và tốc độ sản xuất nút tăng lên theo cả độ dài ngày và nhiệt
độ trong khoảng 8 – 24 giờ và 15 – 25°C tương ứng. Tốc độ lan truyền lên đến × 10
mỗi tháng. Cây con in vitro rễ hình thành một cách tự nhiên trong môi trường thạch
hoặc môi trường nuôi cấy. Các cây con được để trong các lọ nuôi cấy từ 3 – 4 tháng
cuối cùng cũng phát triển và hình thành các củ nhỏ trong khoảng thời gian 16 và 24
giờ trong ngày. Trong một ngày dài 8 giờ, sự phát triển sinh dưỡng tiếp tục bằng cách
phân nhánh và khơng có củ nào được hình thành.
Đề tài nghiên cứu “Tái sinh in vitro cây khoai tây (Solanum tuberosum L.) sử
dụng tỷ lệ nồng độ hormone khác nhau” của Sayeed Shahriyar và cộng sự tại Bộ môn
Công nghệ Sinh học, Khoa Nông nghiệp, Đại Học Nông Nghiệp Bangladesh,
Mymensingh - 2202, Bangladesh năm 2015. Một trong những mục tiêu của thí nghiệm
là chuẩn hóa nồng độ HgCl 2 để xử lý mẫu trong quá trình khử trùng. Các mục tiêu
khác bao gồm phát triển một quy trình tái sinh hiệu quả về chi phí để sản xuất quy mơ
lớn cây con Solanum tuberosum thuộc giống Cardinal từ các dòng vơ tính có chọn lọc
tốt hơn thơng qua phương pháp nhân giống in vitro. Nghiên cứu chỉ ra rằng khoảng
90% mẫu sạch nhiễm và mô không bị tổn thương khi được xử lý bằng dung dịch
HgCl 2 0.1% trong 2 phút, kết quả này được xem là hiệu quả nhất và phù hợp để tiến
hành nhân chồi cây.
GA Romanov và cộng sự (2000), đã chỉ ra rằng cây được nuôi cấy in vitro
trong bóng tối trên mơi trường MS đơng đặc có chứa 1 - 8% sucrose có hoặc khơng có
phytohormone. Hầu hết các giống khoai tây khơng biến đổi và các dòng chuyển gen
đều phản ứng với việc sử dụng tohormone bằng cách tăng năng suất củ. Auxin và
cytokininacted khác nhau: IAA chủ yếu làm tăng kích thước củ trong khi kinetin làm
13
tăng số lượng củ. RolC chất biến đổi cho thấy một phản ứng bị thay đổi đối với
sucrose và đặc biệt là đối với auxin. Mức độ ảnh hưởng của phytohormone đối với các
thơng số hình thành củ phụ thuộc vào hàm lượng onsucrose của kiểu gen khoai tây và
khoai tây trung bình.
Cho đến nay, Việt nam chưa có hệ thống sản xuất, xác nhận giống và cung ứng
giống khoai tây hồn chỉnh. Nhiều cơ quan khoa học đã có các cơ sở vật chất như các
phịng ni cấy in vitro, các phòng kiểm tra bệnh, hệ thống nhà lưới. Tuy nhiên, so với
yêu cầu, các cơ sở vật chất nói trên vẫn cịn thiếu rất nhiều.
Ngày 17/7/1977, Trạm Nghiên cứu Nuôi cấy mô Thực vật tại Đà Lạt đã được
thành lập do TS. Nguyễn Văn Uyển phụ trách. Nghiên cứu đầu tiên được tiến hành tại
Trạm là xây dựng quy trình nhân giống khoai tây in vitro. Theo đề nghị của giáo sư
Nozeran, TS. Nguyễn Văn Uyển đã mang giống khoai tây Thường Tín sang Pháp để
định danh và xác định đây là giống Arkersegel, là giống khoai tây cổ ở Đức, được
nhập từ châu Âu vào Việt Nam từ năm 1938. Ở châu Âu, giống này có năng suất thấp
nên từ lâu đã bị loại bỏ nhưng ở khu vực phía Bắc vẫn duy trì nguồn giống này. Ngay
khi có cây giống khoai tây trong ống nghiệm, nhóm nghiên cứu đã tiến hành bước tiếp
theo là thử quy trình trồng trên đất vườn. Kết quả thử nghiệm tại vườn thành cơng là
cơ sở để nhóm nghiên cứu tự tin vận động bà con nông dân trồng cây giống cấy mơ
ngồi đồng. Trạm cấy mơ đã cung cấp giống cây miễn phí, đồng thời cử nhân viên đến
tận nơi hướng dẫn bà con kỹ thuật canh tác.
Trươnng Quang Vinh và cs. (2007) đã nghiên cứu nhân giống khoai tây củ bi
bằng kỹ thuật nuôi cấy in vitro. Kết quả cho thấy, mầm khoai tây khỏe có kích thước
từ 1,5cm - 2,0cm, khử trùng với HgCl 2 1% trong thời gian 6 phút cho hiệu quả khử
trùng cao nhât, tỷ lệ sống vô trùng đạt 72% – 83%. Bên cạnh đó, sử dụng mơi trường
MS cơ bản, bổ sung agar 1%, saccharose 2%, α – NAA nồng độ từ 0,05mg/l đến
0,04mg/l khơng có sự sai khác rõ rệt về các chỉ tiêu liên quan đến sự sinh trưởng của
chồi. Bổ sung BAP từ 7,5mg/l đến 10,5mg/l đã làm rút ngắn thời gian xuất hiện củ và
đồng thời làm tang số củ/cây. Mơi trường thích hợp nhất cho sự tạo củ bi khoai tây
trong ống nghiệm: MS cơ bản + agar 1% + saccharose 2% + BAP 9,5mg/l.
14
PHẦN III: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. Vật liệu nghiên cứu
3.1.1. Vật liệu thực vật
Gồm giống mới và giống đối chứng:
- Giống đối chứng Bliss: Có nguồn gốc từ Úc, là con lai của giống Atlantic và
Lindsay do cục các ngành công nghiệp bang Victoria chọn và đưa ra sản xuất từ năm
1999 (Nguyễn Xuân Trường và cs, 2019). Giống Bliss được Viện Sinh học Nông
nghiệp - Học viện Nông nghiệp Việt Nam nhập nội năm 2016 và đã tiến hành khảo
nghiệm tác giả, khảo nghiệm cơ bản và khảo nghiệm sản xuất ở các vùng sinh thái
khác nhau (Trung du miền núi phía Bắc, đồng bằng Sông Hồng Bắc Trung bộ). Năm
2019, Viện Sinh học Nông nghiệp - Học viện Nông nghiệp Việt Nam công bố lưu
hành giống khoai tây Bliss (Bộ NN&PTNT, 2019).
/>
Hình 3.1: Giống khoai tây Bliss được Viện Sinh học Nông nghiệp – Học viện Nông
nghiệp Việt Nam công bố lưu hành
- Giống mới nhập nội Lady Rosetta: Do C. Meyer BV lai tạo từ Cardinal và
SVP (VTN) 2 62-33-3 ở Kruiningen (Hà Lan) năm 1988.
15