BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
VIỆN KHOA HỌC NƠNG NGHIỆP VIỆT NAM
NGUYỄN THỊ TÌNH
NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG VÀ PHÁT TRIỂN NGUỒN GEN
MỘT SỐ LOÀI LAN HÀI (Paphiopedilum) ĐẶC HỮU
KHU VỰC MIỀN NÚI PHÍA BẮC VIỆT NAM
Ngành : Di truyền và Chọn giống cây trồng
Mã số : 962.01.11
TĨM TẮT
LUẬN ÁN TIẾN SĨ NƠNG NGHIỆP
Người hướng dẫn khoa học:
1. GS.TS. Ngơ Xn Bình
2. TS. Trần Ngọc Hùng
HÀ NỘI – 2023
CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI:
VIỆN KHOA HỌC NƠNG NGHIỆP VIỆT NAM
Người hướng dẫn: ..................................................................................................................
Phản biện 1: ...........................................................................................................................
Phản biện 2: ...........................................................................................................................
Phản biện 3: ...........................................................................................................................
Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án Tiến sĩ họp tại: ...............................
..................................................................................................................................................................
Vào hồi ............... giờ ........... phút, ngày ........ tháng ..........năm 2023
Có thể tìm hiểu Luận án tại thư viện: ...............................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ
CĨ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
1. Nguyễn Thị Tình, Nguyễn Tiến Dũng, Trần Trung Kiên, Lê Thanh Ninh, Đào Duy
Hưng, Ngơ Xn Bình, Trần Ngọc Hùng (2022), “Nghiên cứu khả năng nhân giống
của lan hài Việt Nam (Paphiopedilum vietnamese) bằng kỹ thuật in vitro”, Tạp chí
Nơng nghiệp và Phát triển Nơng thơn, số 18 kỳ 2, tr.25-32.
2. Nguyễn Thị Tình, Nguyễn Tiến Dũng, Trần Trung Kiên, Lê Thanh Ninh, Đào Duy
Hưng, Ngô Xuân Bình, Trần Ngọc Hùng (2022), “Ảnh hưởng của một số biện pháp kỹ
thuật trong nhân giống lan hài Điểm ngọc (Paphiopedilum emersonii) bằng phương
pháp tách mầm tại Thái Nguyên. Tạp chí Nơng nghiệp và Phát triển nơng thơn, số
18 kỳ 1, tr.20-28.
3. Nguyễn Thị Tình, Nguyễn Tiến Dũng, Trần Trung Kiên, Lê Thanh Ninh, Đào Duy
Hưng, Ngơ Xn Bình, Trần Ngọc Hùng (2022), “Nghiên cứu ảnh hưởng của giá thể
và dinh dưỡng đến khả năng sinh trưởng và phát triển của lan hài Việt Nam
(Paphiopedilum vietnamese) giai đoạn vườn ươm.Tạp chí Rừng và Mơi Trường, số
113, tr.85-89.
4. Thi Tinh Nguyen, Tien Dung Nguyen, Xuan Thanh Dao, Truc Dat Chu, Xuan
Binh Ngo (2018)“In Vitro Propagation of Vietnam Endemic Lady ‘s Llipper Orchid
(Paphiopedilum vietnamense O.Gruss & Perner Joural of Horticulre and Plant
Research”, Journal ò Horticulture and Plant Research, vol 1, pp1-8.
1
MỞ ĐẦU
Khu vực miền núi phía Bắc gồm khu vực Đông Bắc và Tây Bắc Việt Nam bao
gồm Quảng Ninh, Lạng Sơn, Thái Nguyên, Bắc Kạn, Cao Bằng, Hà Giang, Tuyên
Quang, Lào Cai, Sơn La,…Đây là những tỉnh có diện tích rừng, vườn quốc gia và khu
bảo tồn lớn ở Việt Nam. Khu vực này là trung tâm đa dạng sinh học và hoạt động du
lịch sinh thái cao do đó việc khai thác và tiêu thụ nguồn lan rừng với khối lượng lớn
dẫn đến những loài thực vật quý hiếm có giá trị kinh tế trên địa bàn đang bị cạn kiệt và
có nguy cơ tuyệt chủng ngồi tự nhiên.
Chi lan hài Việt Nam (Paphiopedium) có sự đa dạng về số lượng và chất lượng
với sự xuất hiện của 26 loài lan hài chiếm 37% số loài lan hài trên thế giới.
[Averyanov, 2008 [1]. Lan hài hấp dẫn người yêu lan trong nước và trên thế giới bởi
sự đa dạng về màu sắc, hình dạng và kích thước của lá, hoa và cánh môi. Sự đa dạng
không chỉ được thể hiện ở cấp độ lồi mà cịn thể hiện ở các cá thể trong lồi. Bên
cạnh đó chúng cịn xuất hiện nhiều biến thể có lợi cho cây và hấp dẫn người chơi (hài
Giáp biến thể là hài Jacki) hoặc hài Đuôi công biến thể (hài Tam Đảo, hài Trần Tuấn)
Sự khác biệt này chỉ có người đam mê hài mới đủ sự tinh tế để phân biệt chúng. Một
số lồi lan hài cịn có hương thơm lơi cuốn người chơi (hài Hương, hài Hằng, hài Ân,
hài Hồng). Lan hài đã hội tụ cho mình đủ hương, sắc và sự tinh tế của một lồi hoa
q phái. Điều đó càng gia tăng sự thú vị đối với các nhà sưu tầm, chọn giống, phân
loại thực vật lan trên thế giới và ở Việt Nam. Lan hài có nhiều giá trị trong làm cảnh,
nghiên cứu và có thể mang lại tiềm lực kinh tế tạo công ăn việc làm cho hàng triệu
người nếu như biết khai thác và phát triển bền vững.
Tuy nhiên, các loài hài của Việt Nam bị khai thác trong tình trạng q mức, mơi
trường sống của chúng bị hủy hoại, khả năng tự nhân giống phụ thuộc nhiều vào yếu
tố mơi trường vì hạt lan hài khơng có chứa nội nhũ. Các yếu tố đó đẩy chúng vào tình
trạng từ nguy cấp đến tuyệt chủng ngồi tự nhiên. Năm 2006 Sách đỏ Việt Nam đã
đưa 13 lồi lan hài vào tình trạng nguy cấp và lan hài Việt Nam (hài Bóng) trong tình
trạng tuyệt chủng tự nhiên (EW) [Sách đỏ Việt Nam, 2006 [15] đến năm 2019 Nghị
định 06/2019/NĐ-CP 2019 của chính phủ về quản lý thực vật rừng, động vật rừng
nguy cấp thực thi công ước về bn bán quốc tế các lồi động, thực vật hoang dã
nguy cấp, đã bổ sung thêm 9 loài hài vào nhóm IA nâng tổng số các lồi lan hài rơi
vào tình trạng nguy cấp 22 lồi và 1 loài bị tuyệt chủng tự nhiên [Nghị định
06/2019/NĐ –CP, [6]. Điều này cho thấy tốc độ cạn kiệt, tuyệt chủng nguồn gen
của các loài hài rất nhanh.
Việc đánh giá, nghiên cứu các lồi lan hài hiện nay gặp nhiều khó khăn do một
số nguyên nhân như: số lượng cá thể đang bị thu hẹp, sức sống của cây và khả năng ra
hoa không ổn định khi di thực từ rừng hoặc từ vùng này sang vùng khác. Trong nhân
giống và lai tạo lan hài, hạt phấn dễ mất sức nảy mầm, phơi hạt khơng có chứa nội nhũ
vì vậy hạt chỉ có thể nảy mầm trong điều kiện gặp mơi trường giàu dinh dưỡng và tối
ưu. Nuôi trồng lan hài cũng gặp khơng ít trở ngại do bộ rễ lan hài được bao phủ bởi
một lớp vỏ lụa, đặc trưng là lớp biểu bì do vậy rất dễ thối, hỏng hoặc khó phát sinh rễ
mới. Vì vậy việc lựa chọn giá thể trồng, dinh dưỡng và chế độ tưới cho cây cần nghiên
cứu kỹ lưỡng.
Để định hướng được công tác bảo tồn, phát triển lan hài của Việt Nam bền
vững cần phải giải quyết những vấn đề tồn tại trên do đó việc nghiên cứu các đặc điểm
hình thái, đa dạng di truyền và nhân giống phục vụ công tác khôi phục nhanh nguồn
2
gen hài đang trong tình trạng bị tuyệt chủng ngồi tự nhiên hoặc đang có nguy cơ
cao và nghiên cứu lai tạo để tạo ra các tổ hợp lai có giá trị thương mại cao lan hài
là cần thiết.
Từ nhận thức trên đề tài luận án "Nghiên cứu đa dạng và Phát triển nguồn gen
một số loài lan hài (Paphiopedilum) đặc hữu khu vực miền núi phía Bắc Việt Nam"
đã được thực hiện.
2. Mục tiêu của luận án
Đánh giá đa dạng di truyền các loài hài của khu vực miền núi phía Bắc bằng chỉ
thị hình thái và chỉ thị phân tử để xác định mối quan hệ di truyền các loài lan hài thu
thập được làm cơ sở cho việc chọn tạo nguồn vật liệu di truyền tốt phục vụ cho nhân
giống, bảo tồn và lai tạo, tạo tiền đề phát triển một số lồi lan hài có giá trị phục vụ sản
xuất và nhu cầu chơi hoa.
3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
3.1 Ý nghĩa khoa học
Các kết quả nghiên cứu của đề tài luận án đã cung cấp các dẫn liệu khoa học có
giá trị về các đặc điểm hình thái và phân nhóm theo các tính trạng đặc trưng và
mức độ đa dạng di truyền làm cơ sở bảo tồn, phát triển và khai thác chúng một
cách phù hợp.
Các kết quả nghiên cứu có hệ thống từ việc thu thập, đánh giá đặc điểm, nhân
giống và chọn tạo giống và lai tạo lan hài, là tài liệu tham khảo cho công tác nghiên
cứu, đào tạo, bảo tồn và phát triển nguồn gen hài Việt Nam.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Góp phần thiết thực vào việc định hướng bảo tồn và phát triển loài hài ở Việt
Nam nói chung và khu vực miền núi phía Bắc nói riêng.
Dữ liệu về đặc điểm hình thái và phân tích đa dạng di truyền là cơ sở khoa
học để đề xuất các hướng khai thác sử dụng hiệu quả nguồn gen hài Việt Nam hiện
có.
Tuyển chọn được hai lồi lan hài có giá trị thẩm mỹ, dễ trồng, dễ chăm sóc, đã
lai tạo được 9 tổ hợp lai và tái sinh được 03 dòng lai. Nhân giống được 2 loài hài (hài
Việt Nam, hài Điểm Ngọc) phục vụ bảo tồn và phát triển sản xuất.
4. Những đóng góp mới của đề tài luận án
1. Là cơng trình nghiên cứu có hệ thống từ đặc điểm sinh thái học, đa dạng di
truyền kiểu hình và kiểu gene tương đối đầy đủ cho các mẫu lan hài phân bố và trồng
ở khu vực miền núi phía Bắc.
2. Chọn lọc và giới thiệu được 2 loài lan (hài Việt Nam, hài Điểm Ngọc) có giá
trị thẩm mỹ (có hương, sắc) và đã bị và có nguy cơ tuyệt chủng ngồi tự nhiênđưa
vào nhân giống bảo tồn, phát triển bền vững.
3. Nhân giống in vitro thành công đối với lan hài Việt Nam (hài Bóng) bị tuyệt
chủng ngồi tự nhiên (phân hạng EW – sách đỏ Việt Nam, 2007) và tái sinh thành
công 03 tổ hợp lai đưa vào theo dõi.
4. Nhân giống tách chồi thành công đối với hài Điểm Ngọc (hài Hương Lan)
trong tình trạng nguy cấp (mức CR – sách đỏ Việt Nam, 2007).
5. Đề xuất được 9 cặp bố mẹ có tiềm năng và lai tạo, tạo được 03 tổ hợp lai.
5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu đề tài
5.1. Đối tượng nghiên cứu
Cây lan hài thu thập ở khu vực miền núi phía Bắc.
3
5.2. Phạm vi nghiên cứu
Thu thập, Đánh giá đặc điểm hình thái đặc trưng và đa dạng di truyền của các
loài lan hài đã thu thập được trong khu vực. Từ đó đề xuất các cặp bộ mẹ phục vụ
cơng tác lai tạo.
Đánh giá ảnh hưởng của một số yếu tố đến kết quả lai tạo lan hài.
Đánh giá khả năng nhân giống hài Việt Nam, hài Điểm Ngọc và con lai có giá
trị bằng phương pháp nhân giống in vitro và phương pháp tách chồi.
6. Bố cục của Luận án:
Luận án gồm 140 trang: Mở đầu (03 trang). Tổng quan tài liệu nghiên cứu (29
trang). Vật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu (22 trang). Kết quả nghiên cứu
và thảo luận (77 trang). Kết luận và đề nghị (2 trang). Danh mục 4 cơng trình đã cơng
bố (1 trang). Tài liệu tham khảo (7 trang). Luận án gồm 3 chương, 27 bảng biểu, 8
hình minh họa và 04 phụ lục. Luận án sử dụng 98 tài liệu tham khảo trong nước và
trên thế giới.
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Tổng quan chung về lan hài
1.1.1. Phân loại lan hài
Theo hệ thống phân loại, lan hài (Paphiopedilum) là một nhánh của họ lan
(Orchidaceae) thuộc bộ lan (Orchidales), phân lớp hành (Liliidae), lớp một lá mầm
(Monocotyledoneae), nghành hạt kín (Angiospermatophyta) Hồng Thị Sản
(2002)[26].
1.1.2. Sự phân bố lan hài
Các lồi lan hài ở Việt Nam có thể chia thành hai nhóm riêng. Một nhóm phân bố
ở vùng núi đá vơi phía Bắc Việt Nam từ độ cao mặt nước biển lên đến 1600 m, nhóm cịn
lại phân bố ở khu vực có đá mẹ silicat, đá phiến và cát kết ở độ cao từ 700 - 2200 m.
1.1.3 Sự đa dạng của các loài lan hài
1.1.3.1. Sự đa dạng các loài lan hài trên thế giới
Paphiopedilum bao gồm 50 loài lan sống trên cạn hoặc sống trên đá phân bố ở
Himalaya, Trung Quốc, Đông Nam Á, Indonesia và New Guinea. Những loài lan này
là loài lan cộng sinh khơng thân, giả hành với những chiếc lá hình elip – hình mác phát
triển tốt ơm lấy gốc. Những bơng hoa được sinh ra đơn lẻ hoặc trong một vài cụm hoa
trên một cụm hoa ngắn đến dài. Cụm hoa cao 60 cm và thường có màu nâu tía. Các lá
đài trên lưng đều khác biệt hai lá đài bên hợp nhất để tạo thành một lá đài thẳng đứng.
Các lá đài bên hẹp và dài với mép gợn sóng. Các cánh hoa vng góc với các lá đài và
đơi khi cong về phía mơi. Ở các chi này, về tổng thể, hình dạng của lá, nhị và cánh
hoa, chiều rộng cánh hoa và số lượng hoa trên mỗi chùm hoa cho thấy tính bảo thủ
phát sinh gen mạnh mẽ và sự thay đổi tiến hóa rõ rệt [Zhang và cs, 2016] [98].
1.1.3.2. Sự đa dạng các loài lan hài ở Việt Nam
Nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, Việt Nam là quốc gia được đánh giá có
sự đa dạng sinh học phong phú và là cái nôi của rất nhiều loại lan đặc trưng trong đó
có lan hài (Paphiopedilum) là một chi lan rất đẹp và quý hiếm. Việt Nam là nước có
sự đa dạng về lan hài lớn nhất thế giới với 26 trên tổng số khoảng 80 lồi, trong đó
có nhiều lồi đặc hữu, trước tiên phải kể đến hài Việt Nam (P. vietnamese), tiếp đó là
các loài hài đỏ (P.delenatii); hài vàng (P.villosum); lan hài tía (P.purpurathum); hài
4
trắng (P.emersonii); hài Vân (P.callosum); hài Vân duyên (P.amabile); hài Đốm
(P.concolor), hài Lông (P.hirsutissimum); hài Râu (P.parishii)…(Nguyễn Tến Bân,
1990) [2]. Lan hài Việt Nam phân bố ở cả 2 miền Nam và Bắc, thời điểm nở hoa lại
rải rác trong năm (Vũ Thị Huyền Trang và cs., 2019) [34].
1.2 Nghiên cứu đa dạng di truyền lan hài trên thế giới và Việt Nam
Đa dạng di truyền của sinh vật là một đặc tính của sinh vật. Sự đa dạng về kiểu
hình do tính đa hình về kiểu gen quy định và có sự tương tác giữa kiểu gen với mơi
trường. Biểu hiện của tính đa dạng di truyền ở sinh vật thể hiện ở các mức độ khác
nhau: Đa dạng về kiểu hình biểu hiện ở các tính trạng hình thái và đa dạng về tính
trạng số lượng.
1.2.1. Nghiên cứu đa dạng di truyền lan hài trên thế giới
Trong số các chi lan hài, chi Paphiopedilum được nghiên cứu và truy tìm nhiều nhất.
Điểm đặc biệt của chi này là rất nhiều lồi có màu sắc lá, thân rất giống nhau, gây
nhầm lẫn cho người sưu tầm do đó trong nghiên cứu đánh giá đa dạng di truyền cũng
như xác định lồi một cách chính xác thì việc sử dụng các phương pháp sinh học phân
tử và kỹ thuật di truyền đã được ứng dụng triệt để. Khi sử dụng đặc điểm hình thái để
phân loại họ lan nói chung và lan hài nói riêng thì cấu trúc hoa là tiêu chí xác định lồi
chính xác nhất (De và cs, 2019 47]); (Tsiftsis, 2016) 89]; (Zhang và cs, 2016) [98], bởi
vì hoa có đặc điểm rất riêng biệt, đặc trưng từ màu sắc đến tạo hình, ngay cả các lồi
rất gần gũi trong chi (Cribb, 1987; Cribb, 1998) [42,43].
1.2.2. Nghiên cứu đa dạng di truyền lan hài ở Việt Nam
Kết quả nghiên cứu đa dạng di truyền cho các loài lan hài ở Việt Nam chưa
nhiều, phần lớn mới chỉ nghiên cứu về mặt hình thái, trong khi đó đây là đặc điểm rất
khó để đánh giá chính xác được lồi vì mức độ tương đồng về hình thái rất cao. Do đó,
việc thực hiện đề tài để đánh giá được đa dạng di truyền của các loài lan hài bằng chỉ
thị phân tử là cần thiết, giúp cho việc xác định chính xác lồi, làm cơ sở cho việc
nghiên cứu chọn tạo giống, cũng như các biện pháp kỹ thuật trong phát triển lan hài
cho khu vực miền núi phía bắc. Phan Kế Long và cs, năm 2010 [69] đã nhận diện một
số loài lan Hài đặc hữu của Việt Nam và đã nghiên cứu mối liên hệ với các loài lan
trên thế giới dựa trên vùng ITS để bảo tồn bền vững các lồi lan có nguy cơ tuyệt
chủng. Kết quả phân tích cho thấy, vùng ITS-rDNA của 5 loài hài Việt Nam dao động
659- 700 bp. Hai mẫu P.villosum lấy từ hai cây riêng biệt hoàn toàn khơng có sự
khác nhau. Chiều dài ITS của các mẫu ở Việt Nam khá giống với trình tự đã được
cơng bố trên Genbank. Khi nghiên cứu đa dạng di truyền loài lan hài Đốm (P.concolor)
bản địa của Việt Nam (2009), tác giả Khuất Hữu Trung và cộng sự đã nhậnxét: Loài lan
hài Đốm (P.concolor) bản địa của Việt Nam rất đa dạng và phong phú. Các mẫu giống
thu thập tại các vùng sinh thái khác nhau đều có các đặc điểm đặc trưng riêng về hình
thái. Kết quả phân tích bằng kỹ thuật RAPD-PCR chỉ ra hệ số tương đồng di truyền của
các mẫu hài Đốm dao động từ 0,56 đến 0,94; 16 mẫu lan hài Đốm nghiên cứu được
phân thành 6 nhóm khác nhau. Năm 2010, Nguyễn Thị Mỹ Duyên và cs đã nghiên cứu
phả hệ các chi, loài lan (Orchidaceae) dựa trên phân tích các vùng trình tự ITS, kết
quả cho thấy 5 loài lan hài P.delenatii, P.concolor, P.paishii, P.hirsutissimum,
P.primulium có quan hệ họ hàng xa về phân tích kiểu gen, mặc dù về hình thái chúng
được xếp cùng một nhóm [8]. Khuất Hữu Trung và cs cũng đã sử dụng trình tự vùng
ITS (gồm ITS1, 5.8 S, ITS2) để phân biệt 16 loài và 2 thứ dưới loài của chi
Paphiopedilum Việt Nam. Nghiên cứu kết luận rằng, các vùng có độ biến thiên cao ở
5
vùng ITS rất hữu ích cho việc phân tích phát sinh lồi. Như vậy có nhiều vùng trình tự
được sử dụng trên các đối tượng khác nhau của hoa lan [34].
Nguyễn Thị Hải Yến và cs, (2020) [37] tách chiết DNA tổng số theo phương
pháp dùng CTAB (Collins & Symons, 1992) có cải tiến cho phù hợp với điều kiện thí
nghiệm tại Việt Nam để nhận dạng lan hài Hằng (P.hangianum) của Việt Nam. Kết
quả phân tích dựa vào trình tự gen rbcL đã chỉ ra sự sai khác giữa các loài lan Hài
khác nhau.
1.3. Đặc điểm lan hài
1.3.1. Đặc điểm hình thái của lan hài
Theo Trần Hợp (1990) [12], các lồi lan hài (Paphiopedilum) ở Việt Nam có
hình dạng bên ngoài rất đa dạng, chúng mang những đặc điểm hình thái chung sau:
- Dạng cây: Là các lồi thân cỏ có kích thước trung bình với thân mang nhiều lá
mọc thành hai hàng xếp thành hình quạt, đơi khi có dạng thân bị. Tất cả các lồi đều
có thân rễ nhưng đa số rất ngắn. Thân chính là loại thân rễ nằm ngang, thông thường
nằm ở dưới lớp đất, có nhiệm vụ đỡ cho các lá, từ đó các rễ phát triển theo nhiều
ngang và dọc. Thân thường mang trên nó một số lượng lá khơng đổi, sau khi đã đạt
đến độ trưởng thành sẽ hình thành một chồi hoa.
- Rễ: Rễ chùm, có một lớp mơ xốp bọc xung quanh các rễ thật, lớp màng xốp
này có vai trò trong việc giữ nước và ngăn ánh sáng mạnh. Sau khi rễ trưởng thành thì
có dạng sợi mảnh với hệ floem phát triển mạnc. Rễ xanh quanh năm được bao phụ bởi
một lớp vỏ làm cho rễ có khả năng hấp thụ độ ẩm trong khơng khí.
- Lá: Thường có dạng lá dài gấp đơi, hình trứng ngược hay bầu dục thn và
mở rộng. Mỗi lá có đốt ở gốc, dưới đó là bẹ lá hình chữ V xếp lợp xít lên nhau trên
thân. Độ dài của lá có thể từ 3- 50 cm. Mặt trên của lá có thể có màu xanh lá cây hoặc
khảm bởi các mảng đậm nhạt không đều với các gân màu xanh lá nổi rõ. Mặt dưới lá
có các đốm tím dày đặc hoặc vết tím xỉn chỉ thấy rõ ở gần gốc lá.
- Cụm hoa: Thường thẳng đứng hay cong, cuống hoa nằm ngang hay chúc
xuống, P. villosum phụ sinh thường có cuống hoa nằm ngang hoặc chúc xuống,
nhưng ở loài P.malipoense, P.micranthum và P.appletonianum) cuống hoa thẳng
đứng. Phần lớn các loài chỉ có một hoa riêng lẻ. Nhưng ở lồi P.delenatii và
P.concolor, điều kiện thuận lợi lại phát triển thành cụm hoa có từ 2 hoa trở lên.
Cuống hoa có thể lơng tơ dầy, ngắn hoặc nhẵn. Cụm hoa có hình dạng rất khác nhau
tùy từng lồi, từ hình múi giáo, hình trứng, chóp nhọn hoặc bầu dục trịn.
- Hoa: Gồm hai lá đài ở vịng ngồi, một lá đài lưng, một lá đài hợp và ba cánh
hoa ở vòng trong. Lá đài lưng thường lớn, hướng thẳng lên trên và thường nổi bật với
các vạch hay chấm ở mặt trong. Lá đài lưng nằm đối diện với lá đài hợp ở vị trí thấp
hơn và hướng xuống phía dưới. Lá đài hợp nằm phía sau của cánh mơi thường có một
màu tối xỉn và kém nổi bật hơn so với lá đài lưng. Cả hai lá đều có lơng tơ dày ở mặt
ngoài. Hai cánh hoa bên thường hơi xoè xuống dưới theo chiều ngang. Chúng có thể
có hình thìa, bầu dục, trứng rộng hay trịn. Cánh hoa hình mũi giáo hẹp, xoắn ốc hẹp
dần từ gốc lên đến đỉnh. Cánh hoa giữa thứ ba biến dạng rõ rệt thành một mơi giống
như cái bao hoặc hình chiếc hài. Mơi dạng túi sâu và phồng lên, hình giầy, có lơng
ở mặt trong và nhẵn ở mặt ngoài.
- Quả: Dạng quả nang, khơ, dài, có một ơ với ba van rộng và ba van hẹp. Qủa
mở ở gần đỉnh bằng rãnh nứt. Qủa thường chín trong điều kiên tự nhiên sau khi thụ
phấn từ 6 đến 10 tháng.
6
- Hạt: Có hình bầu dục, hình con suốt chỉ ngắn, dạng thn dài hay hẹp và
thường có chiều dìa từ 0,4 - 1,1 mm. Phôi nhỏ, dài từ 0,3 - 0,4 mm. Hạt khơng có
nội nhũ do đó rất khó nảy mầm trong điều kiện tự nhiên. Hạt lan chín rất nhẹ và dễ
dàng phát tán nhờ gió do hạt khơng có nội nhũ, nên phải sống cộng sinh với một
lồi nấm rễ.
Qua kết quả cho thấy những thơng tin cơ bản về đặc điểm hình thái lan hài đã
được nghiên cứu đánh giá, nhưng trong thực tế mỗi loài lan hài khác nhau và sinh
trưởng phát triển ở mỗi khu vực địa lý khác nhau đều có những đặc trưng riêng cho từng
lồi, do đó việc nghiên cứu đánh giá đặc điểm hình thái cho từng lồi là cần thiết, làm
cơ sở cho việc đánh giá và định danh, cũng như đưa các biện pháp kỹ thuật phù hợp cho
từng loài lan hài nhằm nâng cao hiệu quả trong nghiên cứu và phát triển những giống
lan hài quý hiếm cho khu vực miền núi phía bắc Việt Nam.
1.3.2. Đặc điểm sinh thái lan hài
Tại Việt Nam, lan hài thường phân bố ở vùng có lươṇg mưa lớn, ẩm độ cao.
Tuy nhiên do đặc trưng là vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa nên chúng thường phải trải
qua một giai đoạn khô hạn. Sự xuất hiêṇ lá dày, dai và moṇg nước là hướng thích nghi
tốt để cây có thể sống sót được qua đợt khơ hạn định kỳ và chúng sẽ nhanh chóng
phục hồi khi mùa mưa trở lại. Độ ẩm xung quanh rễ, kiểu đất và đô ̣pH, sự có măṭ của
các nấm rễ, tác nhân thụ phấn và cường độ ánh sáng là các nhân tố quan troṇg trong sự
hình thành và phát triển của quần thể lan hài (Averyanov và cs, 2008) [1].
1.4. Tình hình sản xuất và tiêu thụ lan hài trên thế giới và ở Việt Nam
1.4.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ lan hài trên thế giới
Hiện nay tình hình sản xuất hoa trên thế giới đang phát triển một cách mạnh mẽ
và đã trở thành một ngành thương mại có lợi cho nền kinh tế các nước trồng và xuất
khẩu hoa. Diện tích trồng hoa trên thế giới ngày được mở rộng và khơng ngừng tăng
lên, nhiều tạp chí về hoa lan được xuất bản, nhiều cuộc hội thảo về lan đã được tổ
chức. Trước đây việc nuôi trồng và xuất khẩu chủ yếu là lan rừng nên nguy cơ khoảng
13 loài tuyệt chủng, ngày nay việc trồng lan dần theo quy mô công nghiệp, việc xuất
khẩu lan đã đạt tới số lượng hàng trăm ngàn giò, hàng vạn cành lan trong một năm
nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường.
1.4.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ lan hài ở Việt Nam
Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng ẩm quanh năm rất
thuận lợi cho việc trồng hoa, cây cảnh. Tuy nhiên chưa được đầu tư thích đáng nên
ngành trồng hoa nói chung và ngành trồng lan nói riêng vẫn chưa thực sự phát triển,
sản xuất lan ở Việt Nam mới chỉ phát triển mạnh mẽ ở các tỉnh phía Nam, đặc biệt là
Đà Lạt và thành phố Hồ Chí Minh.
Từ các nghiên cứu trên cho thấy, sản xuất, kinh doanh, lan hài ở Việt Nam từ
trước đến nay vẫn ở dạng tiềm năng, có khả năng cạnh tranh trên thị trường quốc tế.
Những hoạt động kinh doanh và xuất khẩu lan hài trong thời gian qua chỉ mới có ý
nghĩa khởi động, hứa hẹn một sự phát triển trong tương lai cũng như tạo thêm việc làm
cho người dân trong khu vực. Nâng kim ngạch xuất khẩu hoa lan ngang tầm với các
quốc gia trong khu vực.
1.5. Nghiên cứu hiện trạng và các giải pháp nhằm mục đích bảo tồn lan hài trên
thế giới và ở Việt Nam
Trên thế giới nhiều lồi lan đang có nguy cơ tuyệt chủng, hiếm và được liệt kê
trong phụ lục II của CITES, do nhiều nguyên nhân như biến đổi khí hậu, khai thác quá
7
mức, buôn bán bất hợp pháp và lấn chiếm đất đai. Hoa lan được biết đến như là cây
cảnh quan trọng ở Việt Nam, đặc biệt là lan hài. Các loài lan hài của Việt Nam nổi
tiếng với vẻ đẹp và sự đa dạng đang có nhu cầu sử dụng làm cảnh cao trên tồn thế
giới. Do đó cần có các biện pháp kỹ thuật để nhân giống, bảo tồn và phát triển lan hài
có giá trị của Việt Nam.
1.5.1. Hiện trạng và các giải pháp bảo tồn lan hài trên thế giới
Chi lan hài (Paphiopedilum) có khoảng 75 lồi. Tuy nhiên đây là lồi mà cơng
tác điều tra, thu thập, bảo tồn nguồn gen lan hài trên thế giới đã được quan tâm nghiên
cứu bởi nhiều tổ chức, cá nhân và chính phủ các nước. Đầu tiên phải kể đến tổ chức
CITES đưa ra Công ước về buôn bán quốc tế các loài động, thực vật hoang dã nguy
cấp (CITES) là Hiệp định giữa các chính phủ, được thiết lập nhằm mục tiêu kiểm sốt
hoạt động bn bán quốc tế mẫu vật của các loài động, thực vật hoang dã một cách
bền vững, đảm bảo rằng hoạt động này khơng làm ảnh hưởng đến sự tồn vong của lồi
trong tự nhiên. Cơng ước này ra đời đã góp phần giảm thiểu sự bn bán các lồi lan
hài bất hợp pháp.
1.5.2. Hiện trạng và giải pháp bảo tồn lan hài ở Việt Nam
Việt Nam nằm trong khu vực châu Á nhiệt đới - nơi phát sinh một trong nhiều loài
phong lan quý hiếm trên thế giới. Việt Nam nằm trong số 25 quốc gia hàng đầu trên thế
giới về đa dạng sinh học, trong đó có đa dạng các lồi lan. Theo đánh giá của Averyanov
Việt Nam có 158 chi và khoảng 900 loài. Theo tác giả Trần Duy Quý và cs Việt Nam đã
thống kê và phát hiện ở Việt Nam có 160 chi và 1004 lồi lan. Đây là quốc gia có nguồn
tài nguyên thực vật và đặc biệt là họ lan phong phú bậc nhất trong khu vực Châu Á..
Mặc dù chính phủ Việt Nam ra nhiều chiến lược biện pháp như thành lập các
mạng lưới bảo tồn các loài lan hài, nghiêm cấm khai thác và bn bán lan hài nhưng
hầu hết các lồi lan hài của Việt Nam vẫn đang trong tình trạng nguy cấp và tuyệt
chủng ngoài tự nhiên như: hài Việt (P.vietnamense), hài mốc vàng (P.armeniacum),
hài Mốc hồng (P.micranthum), hài Điểm Ngọc (P. emersonii). (The IUCN, 2019 và
Phụ lục 1 của công ước CITES và Danh mục Thực vật rừng, Động vật rừng nguy cấp,
quý hiếm (nhóm1) Nghị định số 06/2019/NĐ-CP, Nghị định của Chính phủ, ngày
22/01/2019). Do đó việc bảo tồn các loài lan hài Việt Nam cần phải đồng bộ và thực
hiện nhanh biện pháp nhân giống khẩn cấp đối với các lồi lan hài có giá trị, lồi đặc
hữu của Việt Nam như hài Việt Nam (hài Bóng), hài Điểm Ngọc (hài Hương Lan).
1.5.3. Nghiên cứu về khả năng nhân giống lan hai trên thế giới và ở Việt Nam
1.5.3.1. Nghiên cứu nhân giống lan hài trên thế giới
Việc nhân giống lan hài cũng được các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu từ
rất sớm. Cây lan hài được trồng từ nguồn giống được nhân theo các phương pháp nhân
giống như tách chồi, gieo hạt bằng phương pháp in vitro.
1.5.3.2. Nghiên cứu khả năng nhân giống lan hài ở Việt Nam
* Nghiên cứu nhân giống in vitro lan hài
Ngoài phương pháp gieo hạt trong tự nhiên, chi lan Paphiopedilum thường
được nhân giống qua sự phân chia chồi nách từ cây mẹ và nhân giống bằng phương
pháp in vitro.
1.6. Các kết luận qua phân tích tổng quan
Như vậy, để có cơ sở cho công tác bảo tồn và chọn lọc nguồn nguyên liệu làm
giống để phát triển nguồn gen làm hoa cảnh thì việc đánh giá mức độ đa dạng nguồn
gen lan hài là thực sự cần thiết.
8
Từ các phân tích đánh giá tổng quan cho thấy, lan hài thuộc chi Paphiopedilum
là loài lan rừng đẹp của Việt Nam, có giá trị thương mại cao, có tiềm năng phát triển ở
Việt Nam cũng như trên thế giới. Lan hài hiện nay đã bị suy giảm nghiêm trọng, đang
bị đe dọa do bị khai thác để bán làm cây cảnh và nạn chặt phá rừng hủy hoại nơi cư trú
của cây. Hầu hết các nghiên cứu trên thế giới chỉ đề cập về nhân giống in vitro của
một số lồi lan hài trong tình trạng cạn kiệt. Cịn ở Việt Nam chưa có các đánh giá về
đặc điểm hình thái, cấu tạo rễ, thân, lá, hoa cũng như việc nhân giống phục vụ bảo tồn
lan hài Việt Nam và lan hài Điểm Ngọc. Để có thể phát triển và đáp ứng nhu cầu tiêu
dùng cần có hướng nghiên cứu một cách có hệ thống về đặc điểm sinh học, khả năng
nhân giống loài lan quý này của Việt Nam. Không chỉ làm đẹp cảnh quan môi trường,
tăng thu nhập cho người trồng hoa mà còn bổ sung vào trong kho tàng cây bản địa có
giá trị của Việt Nam.
CHƯƠNG 2.
VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Vật liệu nghiên cứu
2.1.1. Vật liệu thực vật
- Nguồn vật liệu sử dụng trong nghiên cứu đánh giá đặc điểm hình thái và đánh
giá đa dạng di truyền gồm 23 mẫu hài Việt Nam khu vực miền núi phía Bắc. Vật liệu
thu thập là cây trưởng thành, đang giai đoạn cho hoa và chuẩn bị cho hoa, không bị
sâu bệnh, lá cịn ngun vẹn, khơng bị dập, gẫy.
2.1.2. Hố chất, dụng cụ và thiết bị
2.1.2.1. Hóa chất sử dụng nhân giống in vitro
- Hoá chất khử trùng: cồn 70°, oxi già (H2O2), HgCl2.
- Môi trường MS (Murashige & Skoog, 1962) , WPM, B5 cơ bản, Knudson cơ
bản, Phong lan cơ bản. ngồi ra cịn một số thành phần bổ sung như: Đường sacharose,
agar, than hoạt tính...
- Một số chất kích thích sinh trưởng thực vật thuộc nhóm auxin (NAA, IAA,
IBA...), nhóm cytokinin (BA, Kinentin,TDZ), Giberrelin (GA3).
2.1.2.2. Hóa chất đánh giá đa dạng di truyền
Một số hóa chất thơng dụng dùng trong sinh học phân tử của các hãng Sigma,
Merck,...CTAB, Tris base, Boric acid, NaCl, dNTPs, EDTA, 6X orange loading dye solution, Taq
Polymeraza, Ethanol, 2-propanol, Acetic acid glacial, Phenol, Chloroform, isoamyalcohol, Agarose,
Cặp mồi ITS1/ITS4
(TCCGTAGGTGAACCTGCGG/TCCTCCGCTTATTGATATGC) (Vilgalys R
và cộng sự, 1994).
2.1.2.3. Thiết bị, dụng cụ nghiên cứu
Thiết bị sử dụng trong quá trình thực hiện (cân phân tích, máy khuấy từ,
máy đo pH, lị vi sóng, nồi hấp vơ trùng, tủ sấy, hệ thống giàn đèn, máy cất nước,
box cấy vô trùng).
Dụng cụ sử dụng trong nghiên cứu (Pank cấy, Dao kéo, Đèn cồn, cốc đong,
ống đong, bình tam giác, đĩa hạt đậu, đĩa peptri, chun nịt, túi nilon, giấy thấm).
Cùng các trang thiết bị, dụng cụ khác phục vụ nghiên cứu của Phịng Thí nghiệm
9
2.2. Nội dung nghiên cứu
2.2.1. Đánh giá một số đặc điểm thực vật học của các loài lan hài thu thập ở khu
vực miền núi phía Bắc
- Thu thập nguồn gen các loài lan hài được trồng và phân bố tại các khu vực
miền núi phía Bắc.
- Đánh giá đặc điểm hình thái nguồn gen các lồi lan hài được trồng và phân bố
tại các khu vực miền núi phía Bắc.
- Đánh giá, xác định một số loài lan hài có triển vọng, có tiềm năng phát triển đề xuất
hướng bảo tồn và phát triển.
2.2.2. Đánh giá đa dạng di truyền nguồn gen các lồi hài khu vực miền núi
phía Bắc Việt Nam
- Đánh giá đa dạng di truyền các lồi hài khu vực miền núi phía Bắc dựa
vào kiểu hình.
- Đánh giá đa dạng di truyền nguồn gen các lồi hài khu vực miền núi phía Bắc
dựa vào chỉ thị phân tử.
2.2.3. Đánh giá khả năng lai tạo của một số tổ hợp có tiềm năng nhằm tạo ra
dịng hài có triển vọng
- Xác định nguồn gen ưu tú để thiết lập các cặp bố mẹ phục vụ công tác lai tạo
- Đánh giá khả năng lai tạo của các tổ hợp lai.
2.2.4. Nghiên cứu kỹ thuật nhân giống đối với một số lồi hài có giá trị và đánh giá khả
năng tái sinh của con lai
- Nghiên cứu khả năng nhân giống bằng phương pháp in vitro đối với hài Việt
Nam (Paphiopedilum vietnamese) và sản phẩm lai.
- Nghiên cứu khả năng nhân giống bằng phương pháp tách chồi/ mầm đối với
hài Điểm Ngọc (Paphiopedilum callosum).
2.3. Phương pháp nghiên cứu
2.3.1. Thu thập nguồn gen các loài lan hài được trồng và phân bố tại các khu vực
miền núi phía Bắc
Phương pháp thu thập áp dụng theo hướng dẫn của Viện Tài nguyên di truyền
thực vật quốc tế (IPGRI, 2001) [59] nay là Tổ chức đa dạng sinh học quốc tế
(BIOVERSITY).
+ Phương pháp bảo quản mẫu: Các loài lan hài được thu thập dưới dạng cây con được
ký hiệu riêng và bảo quản trong các hộp giấy hoặc thùng xốp để giữ cho cây con không bị va
đập dẫn đến dập nát làm hỏng mẫu rùi đưa về trồng và chăm sóc trong nhà lưới.
2.3.2. Phương pháp mơ tả, đánh giá đặc điểm hình thái của các lồi lan hài
- Các mẫu giống được thu thập ở giai đoạn cây trưởng thành. Mơ tả hình thái
theo phương pháp nghiên cứu thực vật học (Nguyễn Nghĩa Thìn, 2007) [32] bao gồm
các đặc điểm, thân, lá, hoa và cấu tạo hoa,…
- Phân tích mẫu giống và định danh lồi theo phương pháp so sánh hình thái về các
đặc điểm: thân, lá, hoa và cấu tạo hoa,…dựa trên các tài liệu Phong lan Việt Nam
(Trần Hợp, 1998) [12], Phương pháp nghiên cứu thực vật học (Nguyễn Nghĩa Thìn,
2007) [32], Thực vật chí Việt Nam (Dương Đức Huyến, 2007) [33] Lan Hài Việt Nam
(Leonid Averyanov và cs, 2004) [40], phương pháp mô tả, đánh giá với 42 chỉ tiêu
được xây dựng theo quy phạm khảo nghiệm DUS cho một số loài hoa [11].
10
2.3.3. Phương pháp sử dụng trong đánh giá đa dạng di truyền dựa vào kiểu hìnhPhương đánh giá đa dạng di truyền ở mức hình thái
* Phương pháp UPOV
2.3.4. Các phương pháp sử dụng trong đánh giá đa dạng di truyền dựa vào chỉ thị
phân tử
* Tách chiết ADN tổng số
Trong nghiên cứu này, đã chọn phương pháp sử dụng CTAB của P. Doyle and
Doyle (1990) [51] với một số cải tiến nhỏ để tiến hành tách chiết ADN từ các mẫu
nghiên cứu.
* Giải trình tự
Sản phẩm PCR ITS sau khi được tinh sạch, được giải trình tự tại cơng ty Apical
Scientific (Malaysia). Kết quả giải trình tự được được so sánh với các trình tự tương
đồng trên NCBI. Sau đó, các trình tự được tập hợp lại và phân tích bằng chương trình
MEGA v6.06 để tạo cây phát sinh loài.
2.3.5. Phương pháp lai tạo lan hài
2.3.5.1. Phương pháp lai tạo và chọn lọc
Phương pháp lai tạo lan hài dựa theo phương pháp của Dongarwar và
Thakur [50].
2.3.6. Phương pháp nghiên cứu nhân giống in vitro đối với lan hài Việt Nam và sản
phẩm lai
* Lựa chọn vật liệu khởi đầu
Cây hài Việt Nam có màu sắc hoa đẹp, sinh trưởng phát triển tốt, cho hoa
thường xuyên. Chúng tôi tiến hành thụ phấn cùng cây. Sau khi quả đậu sau 8 tháng
tiến hành đưa vào nhân giống.
* Phương pháp nhân giống in vitro đối với lan hài
Nhân giống in vitro được thực hiện theo phương pháp vi nhân giống hoa lan
của Arditti có cải tiến kết hợp tham khảo nghiên cứu của Hemanta [55].
- Các thí nghiệm ni cấy mơ được tiến hành trong điều kiện nhân tạo, nhiệt độ
25 ± 2oC, ẩm độ 70%, dưới ánh sáng đèn huỳnh quang với cường đô từ 2.400 – 3.000
lux, thời gian chiếu sáng 16 giờ sáng/24 giờ. Môi trường nuôi cấy đưa về pH 5,8 được
hấp khử trùng ở 121oC, áp suất 1,1 atm trong 30 phút. Các dụng cụ dao, kéo, đĩa cấy.
2.4. Điều kiện thí nghiệm và các chỉ tiêu theo dõi
2.4.1. Các chỉ tiêu theo dõi
+ Các chỉ tiêu về rễ, thân, lá, hoa
+ Các chỉ tiêu theo dõi trong nuôi cấy in vitro
+ Các chỉ tiêu về sinh trưởng phát triển
2.4.2. Điều kiện thí nghiệm
* Điều kiện ni cấy
- Nhiệt độ phòng 25 ± 20C, ẩm độ 60-70%, thời gian chiếu sáng 16giờ/ngày,
cường độ ánh sáng 1.500 - 2.300 lux.
* Điều kiện trồng và chăm sóc
- Duy trì nhiệt độ vườn ươm cây 13 – 18OC vào mùa đơng; 26 – 34oC vào mùa hè.
- Phịng trừ bệnh hại: phun định kỳ 10 ngày/lần bằng Antracol 70WP nồng
độ 0,1%.
11
- Các loại phân bón lá, chất kích thích,...được phun vào buổi chiều mát, 1 giờ
sau khi tưới nước để tăng khả năng hấp thu dinh dưỡng.
2.5. Phương pháp xử lý số liệu
* Đánh giá đa dạng di truyền
- Số liệu nghiên cứu được phân tích, xử lý dựa trên các phần mềm Excel
version 5.0, chương trình thống kê cho ngành sinh học.
* Nhân giống in vitro, nhân giống tách chồi và nuôi trồng
Sử dụng các phương pháp thống kê sinh học để phân tích các số liệu thí nghiệm
bằng phần mềm (Excel, Irristat 5.0).
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Thu thập, đánh giá thực trạng và giá trị của các loài lan hài khu vực miền núi
phía Bắc
Lan Hài là một nhóm rất khác biệt. Chúng có thể dễ dàng nhận ra bởi cấu trúc
hoa khác thường với một cánh hoa giữa hình túi sâu trơng giống một chiếc hài nằm ở
vị trí thấp nhất của hoa, tạo nên một vẻ bề ngoài rất đặc sắc. Các lồi Lan Hài thường
rất ít gặp trong tự nhiên và thuộc vào nhóm q hiếm.
3.1.1. Thu thập và đánh giá đặc điểm sinh thái nguồn gan các loài lan hài khu vực
miền núi phía Bắc
Sự đa dạng sinh học của các loài lan hài được thể hiện ở sự phong phú về hình
dạng, kiểu dáng, kích thước và màu sắc của hoa và lá. Các mẫu giống lan hài được
chia thành 2 nhóm (nhóm có vân đốm và nhóm lá xanh khơng có vân đốm).
Nhóm lá xanh khơng có vân đốm trên lá chỉ thích hợp ở điều kiện lạnh, khó trồng hơn
như (hài Râu, Đi cơng, Vệ nữ, hài Chân tím, hài Điểm Ngọc, hài Hằng, hài Râu, hài
Henrry, hài Hellen, hài Lông, hài Đuôi Công … thường được trồng ở vùng núi cao
như Tam Đảo, Sapa, Ba Bể, Mẫu Sơn…
Nhóm lá có Vân đốm phân thành 2 loại loại: Loại dễ trồng, sinh trưởng và phát triển
được ở nhiều vùng, nhiều điều kiện sinh thái khác nhau (hài Hồng, hài Vân Nam, hài
Táo, hài Gấm, hài Giáp) có thể trồng vùng đồng bằng hoặc vùng. Loại khó trồng (hài
Việt Nam, hài Mạng đỏ tía, hài Mốc vàng).
3.1.2. Tình hình khai thác, sử dụng và ni trồng
Hiện nay các lồi lan hài đang bị săn tìm, thu hái cung cấp cho các "thị trường
đen" quốc tế, khiến số lượng hài bị suy giảm nhanh chóng, dẫn đến một số loài đã và
đang mất dần ngoài tự nhiên... Việc thu hái tự nhiên khơng có kiểm sốt cũng đã khiến
ít nhất một nửa số lồi hài gần như tuyệt chủng. Một điều nghịch lý trong khi các loài
hài Việt Nam khó có thể tìm thấy trong tự nhiên do sự khai thác cạn kiệt và nạn phá
rừng nhưng lại xuất hiện với số lượng lớn ở thị trường nước ngoài.
Tại các vùng đệm ở vườn quốc gia, lan hài cũng bị người dân bản địa khai thác
một cách triệt để, nhằm phục vụ nhu cầu thưởng ngoạn, chơi hoa cây cảnh. Hình thức
khai thác chủ yếu là đào hoặc đánh ngun cả khóm cây về trồng.
* Kiến thức ni trồng bản địa và phương thức nhân giống
Lan hài sau khi khai thác từ rừng về được người dân trồng theo kinh nghiệm cá
nhân, hầu như chưa nắm rõ yêu cầu ngoại cảnh, yêu cầu sinh lý của cây để có các biện
pháp kỹ thuật phù hợp, nên tỷ lệ sống, tỷ lệ nở hoa thấp dẫn đến hiệu quả kinh tế chưa
12
cao. Để tránh khơng phải duy trì, chăm sóc và thu được lợi nhuận ngay, người dân sau
khi khai thác về, hài thường được bán nguyên cây hoặc nguyên khóm ra thị trường.
3.1.3. Khả năng bảo tồn và phát triển
Toàn bộ chi lan hài Paphiopedilum Pfitzer ở Việt Nam đều được đưa vào sách
đỏ và Công ước quốc tế (CITES), bởi các lồi thuộc chi này có ý nghĩa rất lớn trong
lĩnh vực thương mại, trước hết là giá trị làm cảnh, do có hương thơm, màu sắc rất đẹp
và đặc biệt là lâu tàn, nên được thị trường trong nước và thế giới rất ưa chuộng.
Để bảo tồn và phát triển cần có biện pháp thu thập lưu giữ, xây dựng các kỹ
thuật nhân giống, trồng và chăm sóc phù hợp, đặc biệt sử dụng phương pháp chon tạo
giống truyền thống kết hợp với công nghệ sinh học để tạo các giống thương mại có giá
trị kinh tế cao, thích nghi với điều kiện sản xuất, có khả năng chống chịu cao, đẻ
nhánh khỏe, ít nhiễm bệnh, cành cứng, hoa to, bền, màu sắc tươi đậm.
3.2. Đánh giá đặc điểm hình thái và đa dạng di truyền các lồi lan hài phân bố và
trồng khu vực miền núi phía Bắc
3.2.1. Đánh giá đặc điểm hình thái các lồi lan hài phân bố và trồng khu vực miền
núi phía Bắc
3.2.1.1. Đánh giá đặc điểm hình thái đặc trưng lá
Đánh giá các đặc trưng hình thái của các giống lan hài bản địa, cho thấy các
giống trong nghiên cứu đều có thân rất ngắn, hầu như khơng nhìn thấy thân (hài Kim)
hoặc thân gần như chìm dưới đất (hài Vệ nữ), thân đều mập và khỏe. Bộ rễ của các
giống lan hài đều khỏe, có nhiều lơng tơ nên lan hài có thể sống được ở các vùng núi
cao, bám vào vách đá...
3.2.1.2. Đánh giá đặc điểm đặc trưng hình thái thân, rễ và khả năng thích nghi của
các lồi lan hài phân bố và nuôi trồng ở khu vực miền núi phía Bắc
+ Kích cỡ cây: Đây là tính trạng thể hiện sức sống, sức sinh trưởng và khả năng
thích nghi của cây. Các loài lan hài của Việt Nam biểu hiện ở 3 nhóm kích cỡ cây: Cây
to (hài Hằng, hài Râu, hài Giáp, hài Điểm Ngọc), cây nhỡ (hài Việt Nam, hài Hồng,
hài Jacki, hài Gấm, hài Đuôi Công, hài Vân Bắc, hài Vân Nam...) và cây nhỏ (hài mốc
vàng, hài hellen, hài mạng đỏ tía)
+ Lan hài không chỉ chơi hoa, bộ lá của lan hài cũng được nhiều người kiếm
tìm những bộ lá đẹp, bộ lá có vân,...Lá lan hài biểu hiện ở nhiều màu sắc khác nhau:
Lá có đốm, lá giáp, lá trơn khơng đốm. Nhóm thích nghi với khí hậu mát mẻ và phân
bố ở độ cao trên 1000m thường là các lồi khơng có vân ở lá: hài Kim, hài Vệ nữ, hài
Râu, hài Hằng, hài Điểm Ngọc, hài hellen, hài đều thuộc lồi khơng có vân ở lá.
3.2.1.3. Đánh giá đặc điểm đặc trưng hình thái hoa
- Về thời gian xuất hiện ngồng hoa và thời gian nở hoa ở các loài lan hài có sự khác
nhau. Hài Kim, hài mạng đỏ tía, hài hồng, hài Trần liên thường xuất hiện ngồng hoa
và nở hoa vào dịp cuối năm khi thời tiết lạnh (từ tháng 10-tháng 1) đây là nhóm lan
hài thường nở hoa vào dịp Tết. Hài Điểm Ngọc, hài Hằng, hài Việt Nam, hài Gấm
thường xuất hiện ngồng hoa và nở hoa vào tháng 3,4,5; hài Râu, hài Jacki, hài Giáp,
hài Xanh vào cuối hè và đầu thu (tháng 5,6,7,8). Trong khi đó hài Táo, hài Vân Nam,
Vân Bắc, hài Henry, hài Đi Cơng có thời gian dài từ 7 -10).
- Chiều dài ngồng hoa phân làm 3 loại: Dài (Mạng đỏ tía, hài Râu, hài Táo, hài Mốc
vàng, hài Xanh, Hài Jacki), trung bình (Hài Việt Nam, hài Việt Nam nuôi cấy mô, hài
Hồng, hài Điểm Ngọc, hài Hằng, Hài Đuôi Công, hài Kim (Lai Châu), hài Vân Nam
13
(Hà Giang), hài Vân Nam (Tuyên Quang), hài Lông, hài Kim (Lai Châu)) và ngắn
(Hài Điểm Ngọc, hài Hellen, hài Gấm, hài Hecmani, hài Henry).
- Kích thước hoa phân làm 3 dạng: Hoa to (Hài Việt Nam, hài Việt Nam nuôi cấy mô,
hài Điểm Ngọc, hài Hằng, hài Jacki, hài Xanh, hài Mạng đỏ tía), trung bình (Hài Chân
Tím, hài Đuôi Công, hài Kim (Lai Châu), hài Gấm, hài Lông, hài Hecmani, hài
Henrry, hài Hellen, hài Hồng, hài Henrry, hài mốc vàng, hài Vân Bắc, hài Vân Nam
Hà Giang + Tuyên Quang.) và hoa nhỏ có hài Hellen.
- Màu sắc hoa lan hài rất đa dạng từ màu trắng, vàng, hồng, nâu, xanh, ...
- Hương thơm : Lan hài phân thành 2 nhóm: nhóm lan hài có hương thơm (ít) gồm có lan
hài Hồng, hài Điểm Ngọc, hài Hằng. Cịn lại là các lồi lan hài khơng có hương thơm.
3.2.2. Đánh giá đa dạng di truyền nguồn gen các loài lan hài phân bố và nuôi trồng
tại khu vực miền núi phía Bắc Việt Nam
Trong cơng tác bảo tồn, chọn tạo giống cây trồng việc đánh giá đa dạng di
truyền là cần thiết. Nó xác định chính xác tên lồi, xác định khả năng sinh sản duy trì lịi
giống của lồi, xác định việc lựa chọn chính xác cặp bố mẹ phụ thuộc công tác lai tạo.
3.2.2.1. Đánh giá đa dạng di truyền các loài lan hài phân bố và trồng ở khu vực miền
núi phía Bắc dựa vào kiểu hình
Tiến hành phân tích quan hệ di truyền dựa trên các đặc điểm tính trạng hình
thái của tập đồn 23 loài hài bằng phần mềm NTSYS pc 2.10. Dựa vào kết quả phân
loại cho thấy 23 loài phân thành 2 nhóm chính với hệ số tương đồng tương cao và dao
động trong khoảng 0,00 đến 9,94.
* Nhóm I: Gồm 6 lồi hài và được chia thành 2 phân nhóm bậc 1 như sau:
+ Phân nhóm Ia: Gồm 2 lồi: hài Hecman H1 và hài Henry H13. Khoảng cách
tương đồng giữa 2 loài này ở mức cao, đạt 0,37. Tức là, gần như khơng có sự khác
nhau về các đặc điểm tính trạng hình thái giữa 2 lồi.
Ia
Hài Hecman H1
Hài Henry H13
I
Hài Kim Lai Châu H2
Hài Đi cơng H9
Ib
Nhóm I
Hài Chân tím H17
Hài Lơng H10
Hài Việt Nam (rừng) H3
Hài Việt Nam (Cao Bằng)
Hài Hồng H5
IIa1
Hài Gấm H19
Hài Mốc vàng H4
Hài Mạng đỏ tía H23
IIa
Hài Vân Nam TQ H6
Hài Vân Nam Kon Tum H14
IIa2
Hài Vân bắc H15
II
Nhóm II
Hài Táo H8
Hài Hằng H7
Hài Điểm Ngọc H18
IIb1
Hài Xoắn H21
IIb
Hài Jacki H12
Hài Giáp H16
Hài Hellen H11
IIb2
0.34
0.26
0.17
0.09
0.00
Coefficient
Hình 3.2. Sơ đồ cây phân nhóm các lồi lan hài dựa trên các đặc điểm hình thái
bằng phần mềm NTSYS pc 2.10
14
+ Phân nhóm Ib: Gồm 4 lồi: hài Kim Lai Châu H2, hài Đuôi công H9, hài
Lông H10 và hài Chân tím H17. Khoảng cách tương đồng giữa các lồi trong nhóm
dao động trong khoảng từ 1,03 – 8,72. Trong đó, mức độ tương đồng cao nhất là giữa
2 lồi: hài Đuôi công H9 và hài Lông H10 (1,03). Bên cạnh đó, hai lồi hài Kim Lai
Châu H2 và hài Chân tím H17 có khoảng cách tương đồng tương đối xa, đạt 8,72.
* Nhóm II: Bao gồm 16 lồi lan hài cịn lại. Khoảng cách tương đồng giữa các
lồi trong nhóm dao động từ 0,00 đến 9,94 và được chia thành 2 phân nhóm bậc 1:
+ Phân nhóm IIa: Gồm 10 lồi hài và được chia thành 2 phân nhóm bậc 2:
Phân nhóm IIa1: Gồm 6 lồi lan hài: hài Việt Nam (rừng) H3, hài Mốc vàng
H4, hài Hồng H5, hài Gấm H19 và hài Mạng đỏ tía H23. Hệ số tương đồng dao động từ
0,00 đến 9,94. loài hài Việt Nam (rừng) H3 và hài Việt Nam (Cao Bằng) có hệ số tương
đồng là 0,00. Hai lồi hài Mốc vàng H4 và hài Hồng H5 có hệ số tương đồng xa nhất
(9,94), gần như khơng có sự tương đồng về mặt hình thái giữa hai lồi lan Hài này.
Phân nhóm IIa2: Gồm 4 lồi: hài Vân Nam Trung Quốc H6, hài Táo H8, hài
Vân Nam Kon Tum H14 và hài Vân Bắc H15. Hệ số tương đồng giữa các lồi hài
trong nhóm ở mức trung bình và dao động trong khoảng từ 1.67 đến 5,61. Mức độ
tương đồng cao nhất là giữa 2 loài: hài Nam Kon Tum H14 và hài Vân Bắc H15 (đạt
1,67); Mức độ tương đồng thấp nhất là giữa 2 loài hài Táo H8 và hài Vân Bắc H15
(đạt 5,61).
+ Phân nhóm IIb: Gồm 6 lồi lan Hài và được chia thành 2 phân nhóm bậc 2:
Phân nhóm IIb1: Gồm 5 lồi: hài Hằng H7, hài Jacki H12, Hài Giáp H16, hài Điểm Ngọc
H18 và hài Xoắn H21. Hệ số tương đồng giữa các loài trong nhóm dao động từ 1,05 đến
9,97.
Phân nhóm IIb2: Phân nhóm này chỉ bao gồm lồi hài Hellen H11, hệ số tương
đồng giữa loài này với cái loài lan hài ở phân nhóm IIb thấp, dao động từ 1,49 đến
2,99. Hệ số tương đồng giữa loài này so với 21 lồi hài cịn lại trong nghiên cứu cũng
thấp, dao động từ 1,49 đến 3,66.
3.2.2.2. Đánh giá đa dạng di truyền các loài lan hài phân bố và trồng ở khu vực miền
núi phía Bắc dựa vào chỉ thị phân tử
Thực hiện phản ứng PCR với cặp mồi ITS1/ITS4, kết quả thu được 23 mẫu
giống lan hài đều cho băng đơn hình với kích thước 700 bp (hình 3.3).
Hình 3.3. Kết quả PCR 23 mẫu giống lan hài nghiên cứu với cặp mồi ITS1/ITS4
M: Marker 100bp ladder
15
Kết quả phân tích 23 mẫu lan hài cho thấy: Sản phẩm PCR là các băng có kích
thước nằm trong khoảng 677 – 740 bp. Tại mỗi locut, kích thước các alen thu được
biến thiên trong phạm vi 4 bp.
Kết quả thống kê hệ số tương đồng di truyền về trình tự nucleotide giữa 23 mẫu
giống lan hài với các mẫu tham chiếu cho thấy 23 mẫu giống lan hài và 20 mẫu giống
tham chiếu được chia thành 4 nhóm chính:
* Nhóm thứ nhất gồm 11 mẫu giống lan hài và 10 mẫu giống tham chiếu được
chia thành 4 phân nhóm phụ.
- Phân nhóm phụ 1.1 gồm 6 mẫu giống lan hài là H16, H12, H4, H23, H18 và
H7 với 6 mẫu giống tham chiếu. Sáu mẫu giống này có mức tương đồng về trình tự
nucleotide dao động từ 79,4% (giữa mẫu giống H12 và H18) đến 94,9% (giữa mẫu giống
H7 và H23). Trong đó mẫu giống H16 - hài Xanh có mức tương đồng về trình tự
nucleotide cao nhất với mẫu giống tham chiếu JQ929336.1 P.malipoense (98.9%). Mẫu
giống H12 - hài Jacki có mức tương đồng về trình tự nucleotide cao nhất với mẫu giống
tham chiếu MH550872.1_P.jackii (97.6%). Tương tự mẫu giống H4 – hài Mốc vàng có
mức tương đồng về trình tự nucleotide cao nhất với mẫu giống tham chiếu
AY643431.1_P.armeniacum (99.2%). Mẫu giống H23 - lan hài Mốc hồng có mức
tương đồng về trình tự nucleotide cao nhất với mẫu giống tham chiếu KX931039.1
P.micranthum (99.7%). Mẫu giống H18 - hài Điểm Ngọc có mức tương đồng về trình
tự nucleotide cao nhất với mẫu giống tham chiếu MH550877.1 P.emersonii (99.5%).
Mẫu giống H7 - hài Hằng có mức tương đồng về trình tự nucleotide cao nhất với mẫu
giống tham chiếu MH550873.1_P.hangianum (99.5%).
- Phân nhóm phụ 1.2 gồm duy nhất mẫu giống H5 - hài Hồng tương đồng 99.3%
về trình tự nucleotide với mẫu giống tham chiếu JQ929314.1 P.delenatii.
- Phân nhóm phụ 1.3 gồm 3 mẫu giống H3, H20 và H22 có mức tương đồng về
trình tự nucleotide với nhau rất cao là 98.5% (giữa mẫu giống H3 và H22) và 99% (giữa
mẫu giống H3 và H20). Ba mẫu giống này có mức tương đồng về trình tự nucleotide với
2 mẫu giống tham chiếu P.vietnamense là 99,1% (giữa mẫu H3 - lan hài Việt Nam nuôi
cấy mô và mẫu tham chiếu MH550870.1 P.vietnamense); 99,2% (giữa mẫu H20 - con hài
Việt Nam x hài Hồng và mẫu tham chiếu MH550871.1 P.vietnamense) và 99.8% (giữa
mẫu H22 - lan hài Bóng thu thập từ rừng và mẫu tham chiếu MH550870.1
P.vietnamense).
- Phân nhóm phụ 1.4 gồm duy nhất mẫu giống H21 - hài Râu tương đồng 99.5%
về trình tự nucleotide với mẫu giống tham chiếu MK161269.1_Paphiopedilum_dianthum.
* Nhóm thứ hai gồm 7 mẫu giống H10, H2, H9, H11, H17, H1, H13 và 6 mẫu
giống tham chiếu. Các mẫu giống trong nhóm này có hệ số tương đồng với nhau dao
động từ 96,6% (giữa mẫu giống H10 và H13) đến 99% (giữa mẫu giống H2 và H9).
* Nhóm thứ 3 gồm duy nhất mẫu giống H19 - hài Gấm tương đồng 99.2% về
trình tự nucleotide với mẫu giống tham chiếu JQ929313.1 Paphiopedilum concolor.
16
Hình 3.4. Sơ đồ hình cây của 23 mẫu giống lan hài và các mẫu giống
tham chiếu
* Nhóm thứ 4 gồm 4 mẫu giống H8, H15, H14, H6 và 3 mẫu giống tham
chiếu. Bốn mẫu lan hài trong nhóm này có mức tương đồng về trình tự nucleotide với
nhau dao động từ 82.1% (giữa mẫu H8 và H15) đến 98.5% (giữa mẫu H6 và H14).
3.3. Đánh giá, xác định một số lồi lan hài có triển vọng, tiềm năng phát triển và đề xuất
hướng bảo tồn và phát triển
Từ các kết quả đánh giá về đặc điểm hình thái và đa dạng di truyền của các
loài lan hài ở nội dung 1 và nội dung 2 đồng thời dựa trên các tài liệu (sách, báo, ấn
phẩm) lan hài. Luận án dề xuất một số giải pháp như sau:
1. Cần có biện pháp bảo tổn các loài lan hài phân bố và ni trồng tại khu vực
miền núi phía Bắc theo nhiều hình thức (nhân giống, bảo tồn tại chỗ, bảo tồn chuyển
chỗ). Đặc biệt cần có biện pháp khẩn cấp đối với loài lan hài đã bị tuyệt chủng ngoài
tự nhiên (hài Việt Nam), và những loài lan hài đang trong tình trạng nguy cấp (hài
Điểm Ngọc, hài Hằng, hài Chân tím, hài Đi Cơng). Trong khn khổ luận án có hạn
đã lựa chọn lan hài Việt Nam và lan hài Điểm Ngọc đưa vào nhân giống.
2. Cần phải thực hiện các phép lai cùng loài và khác loài nhằm tạo ra các con
lai đáp ứng nhu cầu người chơi.
3.3.1. Xác định nguồn gen ưu tú để thiết lập các cặp bố mẹ phục vụ công tác lai tạo
Trong lai tạo giống cây trồng nhà chọn giống luôn hướng tới tìm ra các cặp bố
mẹ để tận dụng ưu thế lai, đánh giá đặc điểm di truyền là phương pháp nhanh nhất
giúp nhà chọn tạo giống có thể lựa chọn ra cặp bố mẹ có khả năng cho ưu thế lai cao.
Ưu thế lai sẽ thể hiện ở các cặp bố mẹ có hệ số di truyền xa nhau.
Dựa vào đặc điểm hoa, màu sắc hoa, thời gian ra hoa, chiều dài cuống hoa, khả
năng thích nghi, dễ ra hoa và đánh giá đa dạng di truyền ở mức kiểu hình và phân tử
đề xuất 1 số cặp lai như sau:
17
- Các cặp bố mẹ có hệ số di truyền xa nhau
STT
Tên cặp lai (♀ x ♂)
Ký hiệu
1
♀Hài Điểm Ngọc x ♂hài Việt Nam
♀H18 x ♂H20
2
♀Hài Gấm x ♂hài Điểm Ngọc
♀H19 x ♂H18
3
♀Hài Gấm x ♂hài Việt Nam
♀H19 x ♂H20
4
♀Hài Gấm x ♂hài Hằng
♀H19 x ♂H7
5
♀Hài Điểm Ngọc x ♂hài Hồng
♀H19 x ♂H5
6
♀Hài Hằng x ♂hài Việt Nam
♀H7 x ♂H20
- Các cặp bố mẹ có hệ số di truyền gần nhau
STT
Tên cặp lai (♀ x ♂)
Ký hiệu
1
♀Hài Mạng đỏ tía x ♂hài Gấm
♀H23 x ♂H19
2
♀Hài Điểm Ngọc x ♂hài Hằng
♀H18 x ♂H7
3
♀Hài Hồng x ♂ hài Việt Nam
♀H5 x ♂H20
Đặt tên
HG01
HN01
HV01
3.3.2. Đánh giá khả năng lai tạo của 9 cặp bố mẹ lan hài
3.3.2.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của sức sống hạt phấn đến tỷ lệ đậu quả
Hạt phấn của 6 loài lan hài (Hài Việt Nam, Hài Hồng, Hài Mạng đỏ tía, Hài
Điểm Ngọc, Hài Hằng và Hài Gấm) có sức sống nảy mầm cao trong 3 ngày đầu sau khi
nở. Tỷ lệ nảy mầm của hạt phấn trong 3 ngày đầu dao động từ 50,4 đến 89,3%. Đến
ngày thứ 4 hạt phấn lan hài bắt đầu giảm dần và đến ngày thứ 10 hạt phấn nảy mầm rất
kém, ống phấn vươn ngắn, do vậy nên sử dụng hạt phấn lan hài để làm vật liệu thụ phấn
cho nhụy trong thời gian từ khi hoa nở 1-3 ngày đầu tiên.
3.3.2.2. Ảnh hưởng của thời điểm lai trong ngày đến tỷ lệ đậu quả của các cặp lan hài lai
Nhiều nghiên cứu đã cho thấy, tỷ lệ đậu quả trong lai giống thường phụ thuộc vào
phương thức thụ phấn, sức sống hạt phấn, thời điểm thụ phấn, cây mẹ, điều kiện môi
trường và thao tác kỹ thuật thụ phấn.
Trong 9 tổ hợp lai thì có 3 tổ hợp sử dụng cây mẹ là hài Việt Nam cho kết quả
thụ phấn thấp, tỷ lệ thụ phấn đạt được và sử dụng làm cây mẹ đều cho kết quả lai tạo
thấp. Tỷ lệ đạt 0% đến 20%. Cao nhất là tổ hợp lai HG x HMD tỷ lệ thụ phấn đạt 20 –
70%. Trong đó thời gian thụ phấn thích hợp nhất là giai đoạn từ 8-10h. Các tổ hợp lai
Hằng x Hương cũng tỏ ra thích hợp thời điểm thụ phấn từ 8-10h.
3.3.2.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của 1 số loại dinh dưỡng đến khả năng tăng trưởng
quả lai
Trong 9 cặp lai chỉ có 3 cặp lai H19 x H23; H23 x H18; H5 x H20 quả phát triển.
Còn những cặp lai khác có q trình héo hoa sau thụ phấn, sau 20 ngày thụ phấn quả
hình thành nhưng khơng phát triển sau 1-2 tháng thì quả rụng. Kết quả đánh giá ảnh
hưởng của các thành phần dinh dưỡng phối trộn đến khả năng sinh trưởng của quả lan
hài cho thấy phân bón số 1 (Phân trùn quế) thích hợp với tăng trưởng của cây cũng như
tăng trưởng quả.
3.4. Nghiên cứu kỹ thuật nhân giống đối với một số loài lan hài có giá trị và một
số sản phẩm lai
Từ kết quả điều tra, nghiên cứu cho thấy cần phải bảo tồn và phát triển các lồi
lan hài có giá trị và đang ở mức độ nguy cấp cần phải thực hiện biện pháp nhân