BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA NÔNG HỌC
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Đề tài:
ẢNH HƯỞNG CỦA MÔI TRƯỜNG NỀN, NƯỚC DỪA, ĐƯỜNG VÀ
DỊCH CHIẾT ĐẾN KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG CỦA
CÂY LAN VŨ NỮ (Oncidium sp.) IN VITRO
NGÀNH
: NÔNG HỌC
NIÊN KHÓA
: 2007 – 2011
SINH VIÊN THỰC HIỆN
Tháng 8/2011
: LÊ THỊ THANH HÀ
i
ẢNH HƯỞNG CỦA MÔI TRƯỜNG NỀN, NƯỚC DỪA, ĐƯỜNG
VÀ DỊCH CHIẾT ĐẾN KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG CỦA
CÂY LAN VŨ NỮ (Oncidium sp.) IN VITRO
Tác giả
Lê Thị Thanh Hà
Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng Kỹ sư ngành Nông học
Giảng viên hướng dẫn
ThS. Hồ Tấn Quốc
KS. Lê Thị Lệ Hằng
Tháng 08/2011
ii
LỜI CẢM ƠN
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Cha mẹ cùng những người thân trong gia đình đã nuôi dạy và tạo điều kiện cho tôi
học tập được như ngày hôm nay.
Thầy Hồ Tấn Quốc và cô Lê Thị Lệ Hằng đã tận tình giảng dạy, giúp đỡ tôi thực
hiện đề tài và hoàn thành tốt khóa luận này.
Ban giám hiệu Trường Đại học Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh.
Ban chủ nhiệm khoa Nông học.
Quý Thầy Cô Trường Đại học Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh đã tận tình truyền đạt
và trang bị cho tôi những kiến thức quý báu trong suốt thời gian học tập tại trường.
Tập thể lớp DH07NH, cùng tất cả các anh chị, bạn bè đã gắn bó và giúp sức cùng
tôi trong thời gian học tập và thực hiện khóa luận vừa qua.
Cuối cùng một lần nữa tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc!
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 02 tháng 08 năm 2011
Sinh viên thực hiện
Lê Thị Thanh Hà
iii
TÓM TẮT
Đề tài “ Ảnh hưởng của môi trường nền, nước dừa, đường và dịch chiết đến khả
năng sinh trưởng của cây lan vũ nữ (Oncidium sp.) in vitro”. Được tiến hành từ
15/02/2011 đến tháng 15/06/2011, tại phòng nuôi cấy mô, bộ môn Di Truyền Giống, khoa
Nông học, trường Đại học Nông Lâm Tp.Hồ Chí Minh. Các thí nghiệm được bố trí theo
kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên. Thí nghiệm được thưc hiện nhằm xác định sự ảnh hưởng của
môi trường nền, nước dừa, đường và dịch chiết lên sự sinh trưởng của cây lan, từ đó đưa
ra môi trường thích hợp để ứng dụng vào sản xuất đại trà và mang lại hiệu quả kinh tế cho
người sản xuất.
Kết quả đạt được:
-
Đối với thí nghiệm 1: khảo sát sự ảnh hưởng của liều lượng nước dừa trong môi
trường MS, môi trường ½ MS và môi trường Knudson C lên sự sinh trưởng của cây
lan Vũ Nữ Oncidium sp. in vitro:
-
Môi trường MS là môi trường thích hợp cho sự sinh trưởng về chiều cao, số
lá/cây, chiều dài và chiều rộng và đường kính thân lớn nhất (0,90 cm/cây, 2,24 lá/cây,
2,28 và 0,44 cm/lá và 0,64 cm/cây)
-
Hàm lượng nước dừa 150 ml/l là cho chiều cao cây (0,93 cm/cây), chiều rộng lá
(0,44 cm/lá), đường kính thân (0,58 cm/cây) và trọng lượng lớn nhất (1,23 g)
+ Môi trường cho chiều cao cây cao nhất là: ½ MS + 150 ml/l CW. (1,09
cm/cây).
+ Môi trường cho số lá/cây, chiều rộng lá cao nhất là: ½ MS + 170 ml/l CW (5,44
lá/cây, 0,55 cm/lá và 2,23 rễ/cây)
+ Môi trường cho số chồi/cây và số rễ/cây đạt cao nhất: ½ MS + 130 ml/l CW
(1,48 chồi/cây và 4,87 rễ/cây)
+ Môi trường cho đường kính thân và chiều dài lá lớn nhất: MS + 170 ml/l CW
(0,72 cm/cây và 2,28 cm/lá)
iv
+ Môi trường cho chiều dài rễ và trọng lượng thân lớn nhất là Knudson C + 130
ml/l CW. (3,52 cm/rễ và 1,39 g)
-
Đối với thí nghiệm 2: khảo sát sự ảnh hưởng của hàm lượng dịch chiết và các
mức đường trong môi trường MS lên sự sinh trưởng của cây lan Vũ Nữ Oncidium sp.
in vitro
-
Dịch chiết dứa là dịch chiết tốt nhất chó sự sinh trưởng về chiều cao cây (1,40
cm/cây), số lá/cây (2,27 lá/cây), chiều dài lá và chiều rộng lá (1,48 và 1,16 cm/lá), số
chồi (1,36 chồi/cây), số rễ/cây (1,55 rễ/cây) và trọng lượng (1,30 g) là lớn nhất.
Hàm lượng đường ở mức 30 g/l là cho số lá/cây (2,12 lá/cây), đường kính thân
(1,27 cm/cây) và trọng lượng (1,35 g) lớn nhất.
+ Môi trường cho chiều cao cây (1,41 cm/cây), số lá/cây (2,34 lá/cây) và đường
kính thân (1,37 cm/cây) cao nhất là: dứa + 30 g/l đường
+ Môi trường cho số chồi/cây (1,25 chồi/cây), số rễ/cây (2,36 rễ/cây) và trọng
lượng tươi (1,58 g) của cây đạt cao nhất: đu đủ + 30 g/l đường.
+ Môi trường cho chiều dài rễ (1,67 cm/rễ) lớn nhất là: chuối + 0 g/l đường.
v
MỤC LỤC
Nội dung
Trang tựa
trang
....................................................................................................................i
Lời cám ơn .................................................................................................................. ii
Tóm tắt
................................................................................................................. iii
Mục lục
...................................................................................................................v
Danh sách các chữ viết tắt .......................................................................................... ix
Danh sách các bảng ......................................................................................................x
Danh sách các hình .................................................................................................... xii
Chương 1:GIỚI THIỆU
1.1 Đặt vấn đề ............................................................................................................1
1.2 Mục đích của đề tài ..............................................................................................2
1.3 Yêu cầu của đề tài ................................................................................................2
1.4 Giới hạn của đề tài ...............................................................................................2
Chương 2:TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 Ngành sản xuất hoa lan trên thế giới và Việt Nam ..............................................3
2.1.1 Ngành sản xuất hoa lan trên thế giới ...............................................................3
2.1.2 Ngành sản xuất hoa lan tại Việt Nam ..............................................................4
2.2 Giới thiệu về Oncidium sp. ..................................................................................4
2.2.1 Nguồn gốc và sự phân bố ................................................................................4
2.2.2 Vị trí phân loại .................................................................................................5
2.2.3 Đặc điểm hình thái ...........................................................................................5
2.2.4 Đặc điểm sinh thái ...........................................................................................6
2.3 Các phương pháp nhân giống cây hoa lan ...........................................................7
2.4 Tổng quan về nuôi cấy mô thực vật .....................................................................8
2.4.1 Lịch sử của nuôi cấy mô tế bào thực vật .........................................................8
vi
2.4.2 Lịch sử nuôi cấy mô tế bào thực vật ở Việt Nam ............................................9
2.4.3 Lợi ích của phương pháp nhân giống bằng nuôi cấy mô...............................10
2.4.4 Các phương pháp nuôi cấy mô tế bào thực vật..............................................11
2.4.5 Quy trình nhân giống in vitro ........................................................................12
2.4.6 Các yếu tố ảnh hưởng đến nhân giống in vitro ..............................................13
2.4.7 Vai trò của nước dừa và các dịch chiết từ trái cây ảnh hưởng đến
nhân giống in vitro.........................................................................................................15
2.5 Một số nghiên cứu về nuôi cấy mô trên hoa lan ................................................18
Chương 3:VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM
3.1 Thời gian và địa điểm thí nghiệm ......................................................................22
3.2 Vật liệu thí nghiệm.............................................................................................22
3.2.1 Giống .............................................................................................................22
3.2.3 Môi trường nuôi cấy ......................................................................................22
3.2.4 Điều kiện nuôi cấy trong phòng thí nghiệm ..................................................23
3.2.5 Các loại dịch chiết hữu cơ và cách ly trích dịch chiết ...................................24
3.3 Thí nghiệm 1: Khảo sát sự ảnh hưởng của liều lượng nước dừa trong môi
trường nền MS, ½ MS và Knudson C lên sự sinh trưởng của cây lan Vũ Nữ
Oncidium sp. in vitro .....................................................................................................24
3.3.1 Bố trí thí nghiệm ............................................................................................24
3.3.2 Quy mô thí nghiệm ........................................................................................25
3.4 Thí nghiệm 2: Khảo sát sự ảnh hưởng của một số dịch chiết và hàm lượng
đường lên sự sinh trưởng của cây lan Vũ Nữ in vitro. ..................................................25
3.4.1 Bố trí thí nghiệm ............................................................................................25
3.4.2 Quy mô thí nghiệm ........................................................................................26
3.5 Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi................................................................26
3.6 Xử lý số liệu .......................................................................................................26
vii
Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
4.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát sự ảnh hưởng của liều lượng nước dừa trong môi
trường nền MS, ½ MS và Knudson C lên sự sinh trưởng của cây lan Vũ Nữ
Oncidium sp. in vitro .....................................................................................................27
4.1.1 Ảnh hưởng của nước dừa và các môi trường đến chiều cao của
lan Vũ Nữ in vitro .........................................................................................................27
4.1.2 Ảnh hưởng của các liều lượng nước dừa và các môi trường nuôi cấy đến
số lá/cây, chiều dài và chiều rộng lá của lan Vũ Nữ in vitro.........................................30
4.1.3 Ảnh hưởng của liều lượng nước dừa và các môi trường nuôi cấy đến
số chồi/cây của lan Vũ Nữ. in vitro ...............................................................................33
4.1.4 Ảnh hưởng của các môi trường và liều lượng nước dừa đến số rễ,
chiều dài rễ của lan Vũ Nữ in vitro ...............................................................................35
4.1.5 Ảnh hưởng của nước dừa và các môi trường đến đường kính thân
và trọng lượng của lan Vũ Nữ in vitro ..........................................................................38
4.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát sự ảnh hưởng của một số dịch chiết và hàm lượng
đường lên sự sinh trưởng của cây lan Vũ Nữ in vitro. ..................................................40
4.2.1 Ảnh hưởng của dịch chiết và các mức đường đến chiều cao
của lan Vũ Nữ in vitro ...................................................................................................40
4.2.2 Ảnh hưởng của dịch chiết và các mức đường đến số lá/cây, chiều dài và
chiều rộng lá của lan Vũ Nữ in vitro .............................................................................43
4.2.3 Ảnh hưởng của dịch chiết và các mức đường đến số chồi/cây
của lan Vũ Nữ in vitro ...................................................................................................47
4.2.4 Ảnh hưởng của dịch chiết và các mức đường đến số rễ/cây và
chiều dài rễ của lan Vũ Nữ in vitro ...............................................................................49
4.2.5 Ảnh hưởng của dịch chiết và các mức đường đến đường kính thân và
trọng lượng tươi của lan Vũ Nữ in vitro ........................................................................51
viii
Chương 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
5.1 Kết luận ..............................................................................................................54
5.2 Đề nghị ...............................................................................................................55
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................56
PHỤ LỤC .................................................................................................................60
Phụ lục 1: Một số hình ảnh thí nghiệm ...................................................................60
Phụ lục 2: Kết quả xử lý thống kê trên phần mềm MSTATC ................................62
ix
DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Viết tắt
Viết đầy đủ
CV
Cofficient of Variation
CW
Coconut water
DNA
Acid desoxyribonucleic
MS
Môi trường Murashige and Skoog
NT
Nghiệm thức
NSC
Ngày sau cấy
TB
Trung bình
x
DANH SÁCH CÁC BẢNG
trang
Bảng 4.1: Ảnh hưởng của môi trường nuôi cấy và liều lượng nước dừa
đến chiều cao cây (cm/cây) lan vũ nữ Oncidium sp. in vitro ....................................... 29
Bảng 4.2: Ảnh hưởng của môi trường nuôi cấy và liều lượng nước dừa
đến số lá/cây (lá/cây) cây lan vũ nữ Oncidium sp. in vitro .......................................... 31
Bảng 4.3: Ảnh hưởng của môi trường nuôi cấy và liều lượng nước dừa
đến chiều dài và chiều rộng lá (cm/cây) của cây lan vũ nữ Oncidium sp. in vitro ....... 32
Bảng 4.4: Ảnh hưởng của môi trường nuôi cấy và liều lượng nước dừa
đến số chồi/cây (chồi/cây) của lan vũ nữ Oncidium sp. in vitro ................................... 34
Bảng 4.5: Ảnh hưởng của môi trường nuôi cấy và liều lượng nước dừa
đến số rễ/cây (rễ/cây), chiều dài rễ (cm/rễ) của cây lan vũ nữ Oncidium sp. in vitro ... 36
Bảng 4.6: Ảnh hưởng của môi trường nuôi cấy và liều lượng nước dừa
đến đường kính thân (cm/cây) của cây lan vũ nữ Oncidium sp. in vitro ...................... 38
Bảng 4.7: Ảnh hưởng của môi trường nuôi cấy và liều lượng nước dừa
đến trọng lượng tươi (g) của cây lan vũ nữ Oncidium sp. in vitro ............................... 39
Bảng 4.8: Ảnh hưởng dịch chiết và hàm lượng đường đến chiều cao
cây (cm/cây) lan vũ nữ Oncidium sp. in vitro. ............................................................. 41
Bảng 4.9: Ảnh hưởng của dịch chiết và hàm lượng đường đến
số lá/cây (lá/cây) của lan vũ nữ Oncidium sp. in vitro ................................................. 45
Bảng 4.10: Ảnh hưởng của dịch chiết và hàm lượng đường đến
xi
chiều dài và chiều rộng lá (cm/lá) của cây lan vũ nữ Oncidium sp. in vitro ................. 46
Bảng 4.11: Ảnh hưởng dịch chiết và hàm lượng đường đến số chồi (chồi/cây)
của lan vũ nữ Oncidium sp. in vitro ............................................................................. 48
Bảng 4.12: Ảnh hưởng dịch chiết và hàm lượng đường đến số rễ/cây (rễ/cây)
lan vũ nữ Oncidium sp. in vitro. .................................................................................. 50
Bảng 4.13: Ảnh hưởng dịch chiết và hàm lượng đường đến
chiều dài rễ (cm/rễ) của lan vũ nữ Oncidium sp. in vitro ............................................. 51
Bảng 4.14: Ảnh hưởng của dịch chiết và hàm lượng đường đến
đường kính thân (cm/cây) của cây lan vũ nữ Oncidium sp. in vitro ............................. 52
Bảng 4.15: Ảnh hưởng của dịch chiết và hàm lượng đường đến
trọng lượng (g) của cây lan vũ nữ Oncidium sp. in vitro ............................................. 52
_
xii
DANH SÁCH CÁC HÌNH
trang
Hình 1: Toàn bộ các NT của thí nghiệm 1 giai đoạn 90 NSC..............................60
Hình 2: NT ½ MS + 170 ml/l CW cho số lá/cây và chiều dài lá cao nhất
giai đoạn 90 NSC...........................................................................................................60
Hình 3: Toàn bộ các NT của thí nghiệm 2 giai đoạn 90 NSC..............................61
Hình 4: NT đu đủ + 30 g/l đường cho số chồi/cây, số rễ/cây và trọng lượng
cao nhất giai đoạn 90 NSC ............................................................................................61
1
Chương 1
GIỚI THIỆU
1.1 Đặt vấn đề
Trước đây, ngành hoa kiểng được xem như một ngành nghề chỉ dành cho giới
thượng lưu, do đầu tư chi phí cao và khoảng không gian lớn để trồng và chăm sóc
nhưng ngày nay cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, đời sống con người càng
ngày càng được nâng cao. Những nhu cầu về đời sống vật chất và tinh thần ngày càng
được đáp ứng cao hơn. Trong đó nhu cầu thưởng thức cái đẹp là một trong số những
nhu cầu về đời sống tinh thần được con người quan tâm đến nhiều nhất. Hoa, là một
tượng trưng cho nhu cầu về thưởng thức cái đẹp của con người.
Mỗi loại hoa đều mang một vẻ đẹp, một ý nghĩa riêng, do đó tùy vào sở thích của
người chơi hay vấn đề tài chính mà lựa chọn loại hoa mình ưa thích. Trong đó, lan là
một trong số những loài hoa được ưa chuộng nhiều nhất.
Có thể do lan là loại hoa đẹp, đa dạng và có giá trị cả về mặt kinh tế lẫn tinh thần
đối với con người trên thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng, do đó, hoa lan có thị
trường tiêu thụ rất mạnh cả trong nước lẫn xuất khẩu. Bên cạnh đó, kết hợp với khí
hậu nhiệt đới ẩm của Việt Nam nên thích hợp để trồng một số loại lan như
Dendrobium, Cattleyas, Mokara, Vanda, Oncidium và một số ít thuộc nhóm
Phalaenopsis. Nhưng đa số các giống lan hiện nay tại Việt Nam đều được nhập khẩu
từ các nước như Thái Lan, Trung Quốc, Đài Loan là chủ yếu. Lan vũ nữ (Oncidium
sp.) là một trong những giống lan được nhập từ Thái Lan, hiện đang rất được thị
trường Việt Nam ưa chuộng.
Tuy nhiên, đa số các giống lan nhập về là cây nuôi cấy mô nên giá thành cây
giống cao, vì vậy để đầu tư vào một vườn lan nhằm mang lại giá trị kinh tế cho người
trồng đòi hỏi chi phí đầu tư ban đầu cao. Mặt khác, số lượng người chơi lan hiện nay,
2
đang ngày càng tăng nhưng thị trường nhập khẩu vẫn không cung ứng đủ hoặc chất
lượng cây giống không đảm bảo.
Để giải quyết vấn đề trên, ngành nuôi cấy mô đã được đầu tư phát triển mạnh
nhằm đáp ứng cho thị trường trong nước và trong tương lai là xuất khẩu sản phẩm nuôi
cấy mô nhưng vẫn chưa đạt được hiệu quả cao do môi trường nuôi cấy hay do các yếu
tố môi trường ảnh hưởng đến. Xuất phát từ những thực tế trên, chúng tôi đã tiến hành
nghiên cứu đề tài: “Ảnh hưởng của môi trường nền, nước dừa, đường và dịch
chiết đến khả năng sinh trưởng của lan Vũ Nữ (Oncidium sp.) in vitro”
1.2 Mục đích của đề tài
- Xác định môi trường nền (MS, ½ MS và Knudson C) và liều lượng nước dừa
thích hợp cho khả năng sinh trưởng và phát triển của cây lan Vũ Nữ in vitro.
- Đánh giá ảnh hưởng của liều lượng đường và ba dịch chiết đến sự sinh trưởng
của cây lan Vũ Nữ in vitro.
1.3 Yêu cầu của đề tài
Bố trí thí nghiệm và tiến hành theo dõi sau cấy các yếu tố ảnh hưởng đến sinh
trưởng qua chiều cao cây, đường kính giả hành, số lá, chiều dài và chiều rộng lá, số rễ,
chiều dài rễ và trọng lượng tươi của cây lan vũ nữ nuôi cấy mô.
1.4 Giới hạn của đề tài
Do thời gian làm đề tài ngắn, từ 15/02/ 2011 đến 15/06/2011, nên không thể tìm
hiểu tất cả các vấn đề liên quan.
3
Chương 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 Ngành sản xuất hoa lan trên thế giới và Việt Nam
Lan là họ duy nhất và lớn thứ hai trong ngành Ngọc Lan về số lượng loài, chỉ
đứng sau họ Cúc. Lan gồm khoảng 800 chi và hơn 30.000 loài phân bố ở khắp nơi trên
thế giới, nhưng phát triển và tập trung nhiều nhất ở các rừng nhiệt đới của vùng Đông
Nam Á và Trung Mỹ.
2.1.1 Ngành sản xuất hoa lan trên thế giới
Thị trường hoa lan trên thế giới rất sôi động cả về mặt hàng lan cắt cành lẫn lan
trồng trong chậu. Tại Châu Á, lan được sản xuất tập trung chủ yếu ở các nước như
Thái Lan, Đài Loan, Mỹ, Trung Quốc, Singapore, Indonesia. Trong các nước trên thì
Thái Lan là nước có ngành công nghiệp hoa lan phát triển nhất, nhờ tiếp thu thành tựu
công nghệ sinh học của thế giới cũng như cải tiến quy trình và luôn tạo ra các sản
phẩm mới do đạt được thành quả từ những nghiên cứu đa ngành, vì vậy ngành công
nghệ sinh học vẫn sẽ là yếu tố chính trong sự phát triển công nghệ hoa tại Thái Lan.
Mặt khác thị trường về hoa của Thái Lan rất rộng, sản phẩm của Thái Lan có mặt
ở cả các nước phát triển như Nhật Bản, Anh, Pháp, Đức, Mỹ và các nước đang phát
triển như Việt Nam, một số nước Châu Phi và Đông Âu. Theo đánh giá của các nhà
nghiên cứu về lan, Thái Lan có hơn 1000 giống lan khác nhau với các màu chủ yếu là
trắng, vàng và đỏ gạch. (Tình hình sản xuất – kinh doanh hoa và cây cảnh của một số
nước trên thế giới và khu vực Đông Nam Á, 2008)
Đồng thời tại Châu Âu, Hà lan là quốc gia duy nhất có nền công nghiệp trồng hoa
lan xuất khẩu lớn nhất. Do trồng trong nhà kính nên có thể xuất khẩu quanh năm, đặc
biệt là Cymbidium. Ngược lại, Ý là quốc gia nhập khẩu lan nhiều nhất ở Châu Âu, sau
đó đến Ðức và Pháp, chủ yếu nhập khẩu từ Thái Lan, Singapore, Hà Lan.
4
2.1.2 Ngành sản xuất hoa lan tại Việt Nam
Theo Nguyễn Thị Nguyên (2009), Việt Nam được đánh giá là nước có tiềm năng
lớn trong sản xuất hoa phong lan. Nhưng thực tế hiện nay Việt Nam vẫn phải chi hàng
tỷ đồng mỗi năm để nhập hoa phong lan từ các nước láng giềng để đáp ứng cho nhu
cầu nội địa. Mặc dù, qua khảo sát tình hình thực tế sản xuất phong lan tại một số công
ty lớn, trong đó có những công ty nước ngoài trồng phong lan tại Đà Lạt, Tp. Hồ Chí
Minh, Đồng Nai thì diện tích trồng rất lớn, từ 50 – 60 ha/doanh nghiệp.
Đồng thời trong thời gian qua, Viện di truyền Nông nghiệp Việt Nam cũng đã
thành công trong việc nuôi cấy mô tạo giống phong lan theo công nghệ được chuyển
giao từ Thái Lan. Và theo Nguyễn Thị Nguyên (2009), tại một số địa phương như Sa
Pa, Phú Yên, Đà Lạt,…cũng đã tiến hành khảo sát và nghiên cứu phương pháp nhân
giống để hoàn thiện quy trình sản xuất phong lan.
2.2 Giới thiệu về Oncidium sp.
2.2.1 Nguồn gốc và sự phân bố
Giống Oncidium được mô tả đầu tiên bởi Olof Swartzin (1800) với lan
Oncidium altissimum. Tên của nó bắt nguồn từ Hy Lạp “onkos”, nghĩa là “u bướu”.
Hầu hết các loài trong giống Oncidium là loài phụ sinh. Giống Oncidium được phân bố
rộng rãi ở Nam Mỹ và có khoảng 750 loài với hình dạng, màu sắc hoa đẹp, đa dạng.
Theo Nguyễn Công Nghiệp (2004), tại Việt Nam, các giống lan Vũ Nữ đa số
được nhập nội và lai tạo cho ra nhiều loài hoa khác nhau, đặc biệt là vùng Lâm Đồng
có nhiều loài vũ nữ rất đẹp.
5
2.2.2 Vị trí phân loại
Theo Wikipedia (2011), lan Vũ Nữ Oncidium sp. được phân loại như sau:
Ngành: Angiospermatophyta
Phân lớp: Monocotyledonae
Bộ: Orchidales
Phân họ: Orchidaeceae
Giống: Oncidium
Loài: Oncidium sp.
2.2.3 Đặc điểm hình thái
Rễ thuộc loại rễ thịt, dạng thô, mập mạp, màu trắng ngả màu vàng nhạt hơi
trong, chính giữa là một lõi dạng sợi, chất gỗ. Mặt khác, Oncidium là lan đa thân nên
rễ không tăng trưởng liên tục và có thời gian nghỉ sau mùa tăng trưởng. (Việt Chương
và Nguyễn Việt Thái, 2008)
Thân lan hay còn gọi là thân vẩy giả hoặc thân củ giả, ngọn lau. Thân vẩy giả
có nhiều hình dáng khác nhau, tùy giống, do đó, nó là một đặc trưng để phân biệt giữa
các giống. Thân vảy giả là cơ quan giữ nước và chất dinh dưỡng, mầm hoa và mầm lá
đều mọc từ phần gốc của bộ phận thân rễ. Thân vảy giả càng mập thì càng no đầy,
mầm non càng khỏe tỷ lệ mọc mầm, mọc hoa càng cao. (Phan Thúc Huân, 1993)
Phong lan có 2 nhóm thân chính là đơn thân và đa thân. Đối với nhóm lan đơn
thân gồm những cây lan tăng trưởng theo chiều cao và thân ngày càng dài ra, có thể
phân nhánh trên thân, thường có nhiều rễ gió mọc dọc theo thân. Đối với nhóm đa
thân, cơ thể là một hệ thống gồm nhiều nhánh, sống lâu năm, bộ phận nằm ngang của
chúng tạo nên thân. Nhóm đa thân bao gồm các giống như Dendrobium, Cymbidium,
Cattleya, Oncidium. (Phan Thúc Huân, 1993)
Theo Phan Thúc Huân (1993), lá lan là lá đơn, mọc cách, mép lá nguyên, độ
dày mỏng của lá rất khác nhau, độ cứng hoặc mềm của lá cũng khác nhau, lá thường
có bẹ và ít khi có cuống. Lá thường có hình bầu dục hay hình giáo thuôn dài, một số
loài có dạng lá hình trụ đầu nhọn hay phiến lá dày có rãnh.
6
Hoa: hình thái cơ bản của các loại hoa lan đều gồm 3 phần: 3 lá đài, 3 cánh
hoa và 1 trụ nhị. 3 lá đài khác với các cánh hoa nhưng thường có màu giống cánh hoa
và rời nhau. Giống như 3 lá đài, 3 cánh hoa rời nhau và trong 3 cánh hoa thì 2 cánh
hoa 2 bên to bằng nhau còn cánh hoa sau thường khác hẳn về hình dạng, độ lớn, màu
sắc, cánh này thường lớn hơn, có màu sắc sặc sỡ hơn nên được gọi là cánh môi. Ở gốc
của cánh môi thường có một cựa mang tuyến mật ngắn.
Bộ nhị thường tiêu giảm, các nhị khác hoặc biến thành nhị lép hoặc không còn
nhị. Nhụy do 3 noãn dính liền với nhau tạo thành bầu dưới. Vòi nhụy dính liền với chỉ
nhụy và mang 3 đầu nhụy. Ở những loài một nhị thì 2 đầu nhụy bên sinh sản, còn đầu
nhụy thứ 3 làm thành bản ngăn cách bao phấn với các đầu nhụy sinh sản. Thường thì 2
đầu nhụy sinh sản nằm trong một chỗ lõm trên trụ nhị, nhụy và đầu nhụy không sinh
sản lồi ra thành bản ngăn cách gọi là mỏ, ở gốc mỏ có 2 túi nhỏ đựng gót của các túi
phấn. Do có cấu tạo hoa như mô tả trên nên hoa lan không thể tự thụ phấn mà phải nhờ
côn trùng hay các loài chim mồi thụ phấn.
Đối với lan Vũ Nữ Oncidium, hình dáng hoa giống như chiếc váy của người phụ
nữ và có nhiều màu sắc khác nhau, thông thường là màu vàng và nâu đen, đặc biệt một
số loài còn có hương thơm nhẹ.
Quả lan là quả nang mở, có 6 kẽ nứt đặt ở 2 bên các giá noãn thành 6 mảnh
vỏ và một trái thì có rất nhiều hạt. Hạt lan nhỏ, không có nội nhũ, có phôi hình cầu và
thường không phân hóa thành cơ quan. Hạt lan nhẹ nên dễ dàng phát tán nhờ gió và
hạt muốn nảy mầm phải có nấm cộng sinh.
2.2.4 Đặc điểm sinh thái
Theo Bùi Đăng Quang (2008) lan cần những đặc điểm sinh thái để sinh trưởng và
phát triển:
Ánh sáng: Oncidium sp. cần nhiều ánh sáng nhưng không chịu ánh sáng trực
tiếp, ánh sáng tốt nhất cho sinh trưởng, phát triển của cây là ánh sáng 70%.
Ẩm độ: Oncidium sp. là loài cây cần ẩm độ cao, nhất là trong thời kỳ tăng
trưởng.
Nhiệt độ thích hợp để cây sinh trưởng và phát triển khoảng 20 – 250C.
7
Giá thể sử dụng để trồng Oncidium cũng tương tự như giá thể trồng
Dendrobium, Catlleya, Mokara, nhưng không nên trồng chậu lớn. Chất trồng có thể là
dớn, xơ dừa, than, nếu giá thể là than thì kích thước của giá thể và chậu phải nhỏ hơn
so với trồng các loại khác.
Về nhu cầu dinh dưỡng: Oncidium là loài lan đòi hỏi về mặt dinh dưỡng cao,
có thể dùng phân bón dưới nhiều dạng khác nhau. Khi sử dụng các loại phân vô cơ,
nên pha loãng để tưới tùy vào giai đoạn sinh trưởng và phát triển của nó. Mặt khác, đối
với phân hữu cơ như phân bò khô thì nên vò thành từng viên và đặt trên bề mặt giá thể,
điều này sẽ hữu hiệu cho việc hấp thu của cây qua quá trình tưới nước hàng ngày.
(Việt Chương và Nguyễn Việt Thái, 2008)
2.3 Các phương pháp nhân giống cây hoa lan
Theo Phan Thúc Huân (1993), có hai phương pháp để nhân giống lan là nhân
giống hữu tính và vô tính. Nhân giống hữu tính có nghĩa là dùng hạt lan để gieo trồng.
Trong thiên nhiên, lan được thụ phấn bởi côn trùng và phát tán đi nhờ gió, nhưng ngày
nay lan được thụ phấn nhờ con người. Phương pháp nhân giống hữu tính có thể dùng
trong lai tạo giống mới.nhằm tạo ra các cá thể lan lai với màu sắc, hình thái đa dạng.
Đối với nhân giống vô tính có 2 phương pháp để thực hiện là tách chiết và nuôi
cấy mô. Trong đó, phương pháp tách chiết là phương pháp được sử dụng phổ biến
trong nhân giống vô tính nhưng chỉ nhân giống với số lượng ít, bên cạnh đó, cây dễ bị
sâu bệnh hại do các dụng cụ tách chiết không được vô trùng. Mặt khác, các cá thể lan
trong quần thể có thể không đồng đều nên ảnh hưởng rất nhiều đến chất lượng của cây
lan. (Nguyễn Thiện Tịch và ctv, 2004)
Ngày nay, các cây lan hầu như đều được tạo ra từ nuôi cấy mô. Do nuôi cấy mô
là phương pháp nhân giống nhanh, các cá thể đồng nhất với nhau do được tạo ra từ
một khởi đầu và không nhiễm bệnh. Mặt khác, mầm cấy luôn có sẵn, do đó khi cần tạo
giống không cần phải tốn nhiều thời gian chờ đợi cây phục hồi như phương pháp tách
chiết.
8
2.4 Tổng quan về nuôi cấy mô thực vật
2.4.1 Lịch sử của nuôi cấy mô tế bào thực vật
Vào năm 1983, hai nhà sinh vật học người Đức là Matthias Jakob Schleiden và
Theodor Schwann đưa ra thuyết tế bào và nêu rõ rằng mọi cơ thể sinh vật dù phức tạp
đến đâu cũng đều được tạo nên bởi sự kết hợp của rất nhiều đơn vị rất nhỏ, các tế bào
hợp thành. Các tế bào đã phân hóa đều mang các thông tin di truyền đã có trong tế bào
đầu tiên, đó là trứng sau thụ tinh, và là những đơn vị độc lập, từ đó có thể xây dựng lại
toàn bộ cơ thể.
Và người đầu tiên thực hiện nuôi cấy mô tế bào thực vật là Gottlieb Haberlandt.
Năm 1902, ông đã thử nghiệm nuôi cấy mẫu lá tách rời và một số tế bào biệt hóa có
chức năng khác, nhưng tế bào chỉ sống được vài ngày. Theo Kyte và Kleyn (1996) thì
ngày nay, người ta đã biết rõ lý do thất bại là ông đã chọn cây một lá mầm, và mẫu cây
ban đầu đã biệt hóa hoàn toàn, đồng thời ông sử dụng môi trường khoáng để nuôi cấy
với nồng độ rất thấp, bổ sung thêm sucrose, asparagine (một amino acid) và peptone
mà không hề có sự hỗ trợ của 1 chất kích thích nào.
Đến năm 1922, Kotte và Robins lập lại thí nghiệm của Haberlandt trên vật liệu là
đỉnh sinh trưởng của rễ một cây hòa thảo. Trong môi trường nuôi cấy có sự hiện diện
của muôi khoáng và glucose làm rễ sinh trưởng khá mạnh và tạo nên một hệ rễ nhỏ, có
cả rễ phụ. Tuy nhiên sự sinh trưởng này chỉ diễn ra trong thời gian ngắn, sau đó chậm
và ngừng hẳn, mặc dù đã chuyển sang môi trường mới.
Năm 1934, F.Kogl, A.J.Haagen-Smit, và H.Erxleben đã phân lập được chất kích
thích tố thực vật đầu tiên là indole-3-acetic acid hay IAA. Cùng năm đó, P.R.White đã
nuôi cấy thành công đầu rễ cà chua trong môi trường lỏng có chứa muối khoáng,
glucose và dịch chiết nấm men trong một thời gian dài. Theo Thorpe (2006) trong thời
gian đó, R.J.Gautheret là người đầu tiên tạo được cây nuôi cấy mô thực vật thực sự từ
mô phân sinh thứ cấp của Acer pseudoplatanus, Ulmus campestre, Robinis
pseudoacacia, và Salix capraea. Theo Kyte và Kleyn (1996), đến năm 1939, với sự bổ
sung kích thích tố IAA, Gautheret, White và Nobecourt đã nghiên cứu độc lập và
thành công trong việc duy trì sự phát triển của mô sẹo cây cà rốt và thuốc lá.
9
Các thập niên tiếp theo chứng kiến nhiều nghiên cứu mang tính đột phá trong
lĩnh vực nuôi cấy mô. Thorpe cho rằng (2006) vào năm 1941, nước dừa lần đầu tiên
được sử dụng bởi Overbeek, Conklin, và Albert đã cho thấy hiệu quả trong việc nuôi
cấy mô các phôi mầm và một số loại mô khó nuôi cấy, kể cả các mô cây một lá mầm.
Năm 1954, Skoog tình cờ nhận thấy nếu bổ sung thêm một ít chế phẩm đã để lâu
của acid desoxyribonucleic (DNA) lấy từ tinh dịch cá bẹ vào môi trường nuôi cấy các
mảnh mô thân thuốc lá thì các mảnh mô này được kích thích tăng trưởng rõ rệt.
Năm 1955, Miller là người đầu tiên phát hiện kinetin, một loại cytokinin. Sau đó
nghiên cứu của Miller và Folke K. Skoog năm 1957 đã cho thấy ảnh hưởng của
cytokinin trong việc phát sinh hình thái của cây. Tỷ lệ auxin/cytokinin cao kích thích
rễ phát triển, trong khi tỷ lệ thấp dẫn đến sự hình thành chồi, và tỷ lệ cân bằng tạo nên
mô sẹo.
Đến năm 1960, George Morel thử nghiệm nuôi cấy đỉnh sinh trưởng của cây địa
lan để tạo ra cây sạch virus. không chỉ thành công trong việc tạo được cây con sạch
virus, ông còn nhận thấy sự nhân lên của cây con trong quá trình nuôi cấy. Từ đó,
thuật ngữ vi nhân giống lần đầu tiên xuất hiện và đã tạo nên một cuộc cách mạng trong
lĩnh vực nuôi vấy mô thực vật.
Năm 1962, dựa vào nghiên cứu trên mô sẹo cây thuốc lá, Murashige và Skoog đã
làm một cuộc cách mạng khác trong lĩnh vực nuôi cấy mô thực vật bằng cách thiết lập
một môi trường nuôi cấy mới, được biết đến với tên gọi là môi trường MS, với nồng
độ muối khoáng cao cùng một số biến đổi, cho phép nuôi cấy nhiều loại cây.
2.4.2 Lịch sử nuôi cấy mô tế bào thực vật ở Việt Nam
Theo Trần Văn Minh (1997), nuôi cấy mô tế bào thực vật tại Việt Nam được bắt
đầu từ năm 1975, phòng nuôi cấy mô đầu tiên được xây dựng tại Viện Sinh học, Viện
Khoa học Việt Nam do tiến sĩ Lê Thị Muội đứng đầu. Do ý thức được triển vọng to
lớn của ngành khoa học hiện đại này trong chọn và nhân giống cây trồng nông nghiệp,
các cơ sở thuộc Trung Tâm nghiên cứu Khoa học tự nhiên và Công nghệ quốc gia Hà
Nội, Tp. Hồ Chí Minh, một số đơn vị nghiên cứu thuộc Bộ Nông nghiệp và phát triển
nông thôn, Bộ Lâm nghiệp, Bộ Y Tế, Viện nghiên cứu hạt nhân đã xây dựng phòng
10
nuôi cấy mô thực vật, từng bước xây dựng tiềm lực khoa học và đào tạo cán bộ nghiên
cứu về ngành này.
Theo Nguyễn Văn Uyển và ctv (1995), nghiên cứu nuôi cấy mô thực vật ở Việt
Nam đã đạt được một số thành tựu như: nhân giống khoai tây bằng nuôi cấy mô thực
vật, nhân giống vô tính cây cà phê, nhân giống vô tính cây cải ngọt.
Theo Vũ Thị Liên, nuôi cấy mô tế bào thực vật được ứng dụng phổ biến trong
nhân giống chuối (Musa spp.), cây bắt mồi (Nepenthes madagascariens), dứa
Cayenene và Queen, cây mía đường (Sacharum offcinarum), cây vani (Vanilla sp.),
các giống hoa như cúc, đồng tiền, cẩm chướng, lan, và một số cây thân gỗ quý hiếm.
2.4.3 Lợi ích của phương pháp nhân giống bằng nuôi cấy mô
Theo Nguyễn Đức Lượng (2002), phương pháp nhân giống nuôi cấy mô thường
được thực hiện trong điều kiện vô trùng do đó về mặt lý tưởng thì cây thành phẩm
hoàn toàn sạch nấm và vi khuẩn. Thậm chí có một số phương pháp cho phép làm sạch
virus trong cây như:
+ Xử lý nhiệt.
+ Nuôi cấy đỉnh sinh trưởng.
+ Xử lý nhiệt, sau đó tiến hành nuôi cấy đỉnh sinh trưởng.
+ Tạo chồi bất định và sau đó tiến hành nuôi cấy đỉnh sinh trưởng.
Từ đó, người ta cố gắng tạo ra các cây giống hoàn toàn không có mầm bệnh bên
trong.
Phương pháp nhân giống nuôi cấy có thể dùng để nhân giống một số loài cây mà
trong điều kiện thông thường không thể nhân giống hoặc nhân giống bằng phương
pháp truyền thống như hoa lan, hoa lily.
Mặt khác, khi nhân giống bằng nuôi cấy mô ta có thể tác động để điều chỉnh các
yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây như nồng độ dinh dưỡng, chất điều hòa sinh
trưởng. Do nuôi cấy mô được thưc hiện trong phòng thí nghiệm nên không chịu sự tác
động bởi yếu tố mùa vụ, vì vậy, có thể nhân giống quanh năm. Dựa vào các điều kiện
11
sinh trưởng thuận lợi như vậy nên hệ số nhân giống của nuôi cấy mô cao hơn so với
các phương pháp khác.
Bên cạnh đó, quá trình nhân giống được bắt đầu với những mẫu cây rất nhỏ như
đoạn thân, đoạn rễ, đoạn chồi, phôi mầm. Do đó có thể bảo tồn được cây mẫu cũng
như cung cấp mẫu nhiều hơn với một số ít mẫu ban đầu. Số lượng cây mẫu được cung
cấp này vẫn giữ được những đặc tính vốn có của mẫu ban đầu.
2.4.4 Các phương pháp nuôi cấy mô tế bào thực vật
Dương Công Kiên (2002) cho rằng phương pháp nuôi cấy mô thực vật bao gồm
các phương pháp sau:
Nuôi cấy đỉnh sinh trưởng
Bao gồm nuôi cấy chồi bên và chồi đỉnh.
Sau khi vô trùng mẫu sẽ được nuôi cấy trên môi trường thích hợp chứa đầy đủ
dinh dưỡng khoáng chất vô cơ và hữu cơ hoặc môi trường khoáng có bổ sung chất
kích thích sinh trưởng thích hợp. Từ đỉnh sau thời gian nuôi cấy mẫu phát triển thành
một chồi hay nhiều chồi. Chồi tiếp tục phát triển thành cây hoàn chỉnh.
Nuôi cấy mô sẹo
Mô sẹo là một khối tế bào phát triển vô tổ chức chưa phân hóa. Mô sẹo sẽ phát
triển nhanh khi môi trường có sự hiện diện của Auxin. Khối mô sẹo có khả năng tái
sinh thành một cây hoàn chỉnh trong điều kiện môi trường không có chất kích thích tạo
mô sẹo. Mô sẹo được thực hiện đối với các loại thực vật không có khả năng nhân
giống thông qua nuôi cấy đỉnh sinh trưởng.
Nuôi cấy tế bào đơn
Khối mô sẹo được nuôi cấy trong môi trường lỏng và được đặt trên máy lắc có
tốc độ điều chỉnh thích hợp sẽ tách ra thành nhiều tế bào riêng rẽ gọi là tế bào đơn. Tế
bào đơn được lọc và nuôi cấy trên môi trường thạch đặc biệt để tăng sinh khối. Sau
một thời gian nuôi cấy dài trong môi trường lỏng tế bào đơn sẽ tách ra và trải ra trên
môi trường thạch.
12
Nuôi cấy protoplast – lai protoplast
Protoplast hay còn gọi là tế bào trần có nghĩa là tế bào đã tách lớp vỏ cellulose,
trong điều kiện nuôi cấy thích hợp, protoplast có khả năng tạo lại lớp vỏ tế bào, sau đó
tiếp tục phân chia và tạo thành cây hoàn chỉnh. Hai protoplast có khả năng dung hợp
với nhau để tạo ra tế bào lai, áp dụng đặc tính này nhằm cải thiện giống cây trồng. Quá
trình dung hợp protoplast có thể được thực hiện trên hai đối tượng cùng loài hay khác
loài.
Nuôi cấy hạt phấn
Hạt phấn được nuôi cấy trên môi trường thích hợp để tạo thành mô sẹo và tái sinh
cây đơn bội.
2.4.5 Quy trình nhân giống in vitro
Theo George và Deberge (2008) đã tổng hợp thì nhân giống in vitro bao gồm 5
giai đoạn:
Giai đoạn 1: Lựa chọn và chuẩn bị cây mẹ
Trước khi thực hiện nhân giống in vitro cây mẹ phải được chọn lựa kỹ. Có nghĩa
là cây mẹ phải là cây khỏe mạnh, sức sống tốt, không nhiễm bệnh vì nếu bệnh sẽ ảnh
hưởng đến cây con cấy mô sau này. Trong một số trường hợp có thể làm một số bước
để phát hiện mầm bệnh, làm giảm hay loại bỏ sự tạp nhiễm của vi sinh vật gây bệnh
nhằm tăng khả năng thành công và giảm chết mẫu khi vào mẫu.
Giai đoạn 2:Thiết lập môi trường vô trùng
Giai đoạn này cần thiết nhất là chuyển mẫu cây từ điều kiện bên ngoài vào điều
kiện vô trùng, thông thường sẽ có nhiều mẫu cây được chuyển vào nuôi cấy cùng một
lúc. Sau một thời gian nuôi cấy, nếu các bình chứa mẫu bị nhiễm nấm hoặc không phát
triển sẽ bị loại bỏ, những mẫu còn lại được nuôi dưỡng phát triển tạo nên một lượng
cây con sạch bệnh và tương đối về số lượng.
Giai đoạn 3: Tạo cây con thích hợp
Giai đoạn này nhằm tạo ra các cây con thích hợp, phát triển thành cây hoàn chỉnh
mà không cần sự tác động đặc biệt nào. Thông thường trong giai đoạn này cây được