Nuoi Cay Tong Hop

Phục tráng giống thuốc lá nhờ nuôi cấy đỉnh sinh trưởng Thuốc lá là cây công nghiệp ngắn ngày có giá trị kinh tế cao. Cũng như các cây trồng nông nghiệp khác, bệnh và sâu hại luôn là mối đe dọa đến năng suất và chất lượng nguyên liệu thuốc lá. Mức độ thiệt hại hàng năm tùy thuộc vào từng vùng, từng bệnh mà biến động từ 0-100%, trung bình từ 20-30%. Theo tổng kết của Shew và Luca, năm 1991, thiệt hại do sâu bệnh hại thuốc lá tại Mỹ lên tới 20%, trong đó, nguy hiểm nhất là bệnh virus. Theo kết quả điều tra thành phần bệnh virus gây hại thuốc lá, từ năm 1995-2004 có khoảng 10 bệnh do virus gây ra, làm thiệt hại nhiều tỷ đồng cho ngành Thuốc lá Việt Nam. Bệnh virus không những làm giảm năng suất, chất lượng cây thuốc lá, mà còn là nguy cơ truyền bệnh cho cây khỏe những năm sau. Đặc biệt, cây thuốc lá dễ lây lan nhiễm bệnh và dễ phát triển thành dịch. Mặt khác, virus không thể tiêu diệt, phòng trừ như những bệnh vi khuẩn, nấm, mà chúng tiềm tàng tích lũy dần dần trong cây và làm thoái hoá giống. Cách duy nhất là loại bỏ virus ra khỏi cây bị bệnh. Làm sạch virus kết hợp với biện pháp duy trì tính sạch bệnh là hai biện pháp nằm trong phạm vi phục tráng giống. Bên cạnh hai nhiệm vụ là duy trì đặc tính giống và tính đồng đều của giống, nhiệm vụ chủ yếu của công tác phục tráng giống là cung cấp hạt giống sạch virus cho sản xuất hạt giống thương mại và cung cấp cho người sử dụng. Từ năm 2003-2005, Viện Kinh tế kỹ thuật Thuốc lá đã phục tráng 2 giống thuốc lá C176 và K326 nhờ kỹ thuật nuôi cấy đỉnh sinh trưởng. Đối tượng và Phương pháp nghiên cứu * Đối tượng: Hai giống thuốc lá vàng là C176 và K326 được trồng ở Việt Nam từ năm 1991. * Phương pháp nghiên cứu a.Phương pháp nuôi cấy trong phòng thí nghiệm: Theo phương pháp Murashig Skoog,1962. Bình nuôi cây đặt tại Phòng nuôi cấy của Viện KTKTTL, nhiệt độ 20-25oC, chiếu sáng 8 giờ trong ngày. b.Phương pháp bố trí thí nghiệm ngoài ruộng: - Thí nghiệm ngoài đồng ruộng được bố trí theo phương pháp khối ngẫu nhiên. - Diện tích ô thí nghiệm: 100 m2 cho mỗi lần nhắc. - Thí nghiệm được nhắc lại 3 lần - Quy trình trồng trọt, chăm sóc và đánh giá các chỉ tiêu về giống tuân theo quy trình sản xuất hạt giống thuốc lá. Kết quả nghiên cứu: 1. Đánh giá một số chỉ tiêu về giống của hai giống C176 và K326. Kết luận: - Hai giống thuốc lá C176 và K326 là hai giống nhập nội từ năm 1990, vì vậy chúng bắt đầu xuất hiện những đặc tính thoái hoá giống như cây lùn đi, lá nhỏ lại và dẫn đến năng suất thấp. Việc phục tráng lại hai giống C176 và K326 nhờ nuôi cấy đỉnh sinh trưởng (Meristem) đã đảm bảo tương đương các chỉ tiêu cao cây, kích thước lá, năng suất ... so với giống gốc nhập nội. - Nhờ các dòng thuốc lá đã được phục tráng, hàng năm đã duy trì bồi dục làm vật liệu sản xuất hạt giống. Hạt giống thuốc lá sản xuất theo phương pháp này có tiêu chuẩn chất lượng cao tương đương hạt nhập nội. Tuy nhiên, giá thành sản xuất hạt giống trong nước rẻ hơn rất nhiều so với nhập hạt giống từ nước ngoài.

Giới thiệu quy trình nhân giống hoa Lan bằng phương pháp nuôi cấy in-vitro Lan là loại hoa vương giả, với vẻ đẹp vương giả, quý phái nên khắp nơi trên thế giới ngày càng có nhiều người thích chơi hoa Lan. Chính vì vậy, hoa Lan là sản phẩm trồng trọt luôn có giá trị kinh tế cao. Bắt kịp thị hiếu này, ngày nay đã xuất hiện nhiều cơ sở kinh doanh hoa Lan với nhiều chủng loại, giá cả khác nhau. Do đó, việc nhân giống bằng kỹ thuật nuôi cấy mô in-vitro tạo ra hàng loạt cây con ổn định về mặt di truyền và đáp ứng giá cả phải chăng là vô cùng hữu ích.

Giới thiệu quy trình nhân giống hoa Lan bằng phương pháp nuôi cấy in-vitro Lan là loại hoa vương giả, với vẻ đẹp vương giả, quý phái nên khắp nơi trên thế giới ngày càng có nhiều người thích chơi hoa Lan. Chính vì vậy, hoa Lan là sản phẩm trồng trọt luôn có giá trị kinh tế cao. Bắt kịp thị hiếu này, ngày nay đã xuất hiện nhiều cơ sở kinh doanh hoa Lan với nhiều chủng loại, giá cả khác nhau. Do đó, việc nhân giống bằng kỹ thuật nuôi cấy mô in-vitro tạo ra hàng loạt cây con ổn định về mặt di truyền và đáp ứng giá cả phải chăng là vô cùng hữu ích. Sau đây, chúng tôi xin giới thiệu quy trình cơ bản nhân giống Lan bằng phương pháp nuôi cấy mô in-vitro:

Quy trình trên được tiến hành qua các giai đoạn sau: 1. Chọn mẫu và khử trùng mẫu cấy: Tách các vảy hành ra từ cây, bóc lần các lá già cho đến khi xuất hiện các mầm chồi bên mang đỉnh sinh trưởng. Cắt bỏ gốc của mỗi mầm, sau đó khử trùng bằng cách ngâm trong cồn 70% trong 30 giây, rửa sạch bằng nước cất vô trùng ngâm trong dung dịch Ca(OCl)2 2% trong 25 phút, việc khử trùng được tiến hành trong tủ cấy. Mô được rửa lại với nước cất vô trùng 4 - 5 lần. Mỗi mầm được đặt trong đĩa petri vô trùng và cẩn thận tách các lá non. Sau mỗi lần tách, nhúng mầm vào cồn 700 trong 1 giây và rửa với nước cất vô trùng. Chuyển sang một đĩa petri vô trùng khác, tách các lá mầm bằng dao nhọn vô trùng. Dùng kìm nhọn tách các lớp lá, cắt đỉnh sinh trưởng ra khỏi mô và cấy vào môi trường nhân giống ban đầu. 2. Nhân giống: Môi trường nhân giống thường là môi trường MS (Murashige Skoog, 1962) có bổ sung các chất điều hoà tăng trưởng (auxin, cytokinin,…) với tỷ lệ phù hợp tùy loài nhằm tạo điều kiện cho quá trình nhân chồi. Nồng độ các chất điều hoà sinh trưởng nên giảm dần trong các lần cấy chuyền sau đó. Các chất chiết trái cây cũng được đề nghị dùng như nước cốt cà chua, nước dừa, nước chuối, nước khoai tây... nhưng chúng chỉ có hiệu quả trong các lần cấy chuyền và thể tích cũng không quá 10% thể tích môi trường.

Nhiệt độ lý tưởng để nhân giống Lan là 220C - 260C và tuỳ vào mỗi loài. Sau 4-8 tuần, đỉnh sinh trưởng chuyển sang màu xanh lục và tạo ra các khối tròn gọi là thể chồi. Thể chồi được lấy ra khỏi môi trường cấy ban đầu, dùng dao nhọn cắt làm 4-6 miếng tuỳ kích thước của chồi. Lát cắt được chuyển vào môi trường duy trì (môi trường phát triển chồi). Mỗi đỉnh sinh trưởng sẽ phát triển ra một thể chồi mới sau khoảng 4 tuần, có thể cắt tiếp và cấy chuyền sang môi trường mới. 3. Tái sinh cây hoàn chỉnh in-vitro: Khi đạt đến số cây giống cần thiết, ta chuyển thể chồi sang môi trường tạo rễ (môi trường có lượng auxin tăng lên để

kích thích ra rễ). Sau 4 -5 tháng, các thể chồi sẽ phát triển thành cây con. 4. Chuyển cây ra vườn ươm: Cây con cao 5-7 cm và có từ 3-4 lá có thể chuyển sang cấy vào bầu đất mùn vô trùng có bổ sung các chất dinh dưỡng. Sau một thời gian cây phát triển ổn định ta đem chuyển vào chậu. Sau khi chuyển chậu khoảng một tuần mới được bón phân, lúc này cây đã có đủ sức chống chọi với bệnh tật. Như vậy, từ một mô hoa Lan được chọn nuôi cấy cho đến ra cây con có 3-4 lá chuyển ra vườn trồng mất thời gian khoảng từ 8 đến 11 tháng.

Với phương pháp nhân giống vô tính như trên sẽ đảm bảo tạo ra cây con mang đặc tính giống hoàn toàn với cây cha mẹ (cây con ổn định về mặt di truyền), cây con không nhiễm bệnh và tạo được một số lượng lớn cây con trong thời gian ngắn. Tuy nhiên, việc cấy mô phải được thực hiện thật nghiêm túc và tỉ mỉ theo đúng quy trình, phải có điều kiện về trang thiết bị đầy đủ, môi trường nhân tạo thích hợp, đặc biệt là điều kiện vô trùng phải được đảm bảo nghiêm ngặt. Cần chú ý thêm, đối với các loài không phải là cây bản địa, phải được thuần hoá tại vùng mới chọn mẫu đem nuôi cấy, có như vậy mới đảm bảo hiệu quả từ khâu nuôi cấy trong phòng thí nghiệm đến trồng ngoài vườn ươm

Ứng dụng công nghệ nuôi cấy một tế bàoThực vật. Ngày 11/3/1994, Chính phủ đã ra quyết định số 18/CP về phát triển công nghệ sinh học ở Việt Nam đến năm 2010, trong đó nhấn mạnh sự cần thiết "Tăng cường tiềm lực nội sinh về khoa học và công nghệ thuộc lĩnh vực công nghệ sinh học". Ngày 7/9/2000, Chính phủ ra quyết định số 850/QĐ - TTg về việc phê duyệt đề án "Xây dựng các phòng thí nghiệm trọng điểm". Một trong các phòng thí nghiệm trọng điểm đó là "Phòng thí nghiệm Công nghệ tế bào thực vật". Công nghệ nuôi cấy mô tế bào thực vật trong sản xuất giống cây trồng có những lợi ích sau: (1) tạo giống và tạo dòng thuần nhanh, (2) tạo cây sạch bệnh từ những vật liệu di truyền ưu việt và cây có chất lượng cao, (3) nhân giống nhanh, đồng loạt với qui mô lớn. Nhân nhanh giống bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào thực vật đã trở thành một công cụ không thể thiếu được hiện nay trên thế giới trong công tác giống cây trồng. Thị trường giống nhân bằng phương pháp nuôi cấy mô đạt 15 tỷ USD/năm và tốc độ tăng trưởng hàng năm vào khoảng 15% (Govil và Gupta, 1997). Kỹ thuật nuôi cấy mô đã được ứng dụng trên 600 công ty giống trên thế giới (Vasil, 1994). Ở nước ta hiện nay có rất nhiều phòng thí nghiệm cấy mô. Nhà nước đã đầu tư rất lớn vào việc xây dựng một mạng lưới nhân giống bằng nuôi cấy mô ở hầu hết các Tỉnh, Thành Phố trong cả nước nhằm tăng cường công tác giống cây trồng phục vụ sản xuất nông nghiệp. Tại Đà Lạt nói riêng, hiện có gần 50 phòng thí nghiệm của nhà nước, tư nhân (nông dân và công ty trong nước) và cả những xí nghiệp sản xuất cây giống vào hạng nhất, nhì châu á (Nhật bản, Đài Loan…). Đà Lạt với khí hậu ôn hoà quanh năm, là một nơi rất lý tưởng trong việc ứng dụng công nghệ nuôi cấy mô tế bào trong công tác giống cây trồng. Với việc sử dụng công nghệ này, Đà Lạt đã đi đầu trong cả nước trong việc sản xuất giống bằng công nghệ cấy mô. Những cây giống cấy mô không những cung cấp cho Đà Lạt và cả nước, mà còn xuất khẩu cây giống sang một số nước như: Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan, Hà Lan….Trong tương lai không xa, Đà Lạt sẽ trở thành một trung tâm rau, hoa….và giống của cả nước và trong khu vưc. Là một đơn vị có nhiều nghiêu cứu trong lĩnh vực nuôi cấy mô tế bào thực vật phục vụ công tác giống cây trồng, trong báo cáo này chúng tôi muốn trình bày một số qui trình công nghệ đã ứng dụng thành công trên một số loại hoa có giá trị kinh tế. Một số loại hoa có giá trị kinh tế: Hoa Địa Lan (Cymbidium spp.) Cymbidium là một chi của họ lan (Orchidaceae), đây là những giống hoa đặc thù của Đà Lạt, hoa đẹp được mọi người ưa thích và có giá trị kinh tế. Hiện nay, nguồn địa lan trồng tại Đà Lạt ngày càng cạn kiệt dần do: (1) hàng năm một số lượng lớn chậu hoa địa lan chuyển đến các thành phố lớn trong nước; (2) cây bị thoái hóa trong quá trình nuôi trồng và (3) nhân giống vô tính ngoài vườn ươm. Theo phương pháp nhân giống truyền thống tách chiết ngoài vườn ươm, cây giống thường dễ bị nhiễm bệnh, có hệ số nhân giống thấp, không đủ số lượng cây giống đáp ứng nhu cầu trồng theo qui mô công nghiệp. Bằng công nghệ nuôi cấy mô tế bào thực vật có thể phục tráng khả năng sinh trưởng trở lại bình thường của các giống bị nhiễm bệnh qua nuôi cấy đỉnh sinh trưởng, đồng thời nhân nhanh một số lượng lớn cây giống trong thời gian ngắn, đáp ứng theo mùa vụ. Qui trình nhân giống và trồng: Môi trường nuôi cấy đỉnh sinh trưởng để tạo PLB là môi trường ½MS (Murashige và Skoog, 1962) hay môi trường KnudsonC. Môi trường nuôi cấy là môi trường MS có bổ sung chất kích thích sinh trưởng gồm 0.2 mg/l NAA, 2.0 mg/l BA và 15 % nước dừa là thích hợp cho quá trình nhân nhanh PLB. Qua các kỹ thuật cắt PLB thì cách cắt làm tư theo chiều gốc ngọn tạo PLB nhiều nhất. Môi trường có bổ sung 0.5 mg/l NAA thích hợp cho việc tạo rễ in vitro cây địa lan. Cây địa lan cấy mô sau khi xử lý thuốc nấm Zineb 2o/oo trồng vào khay dớn, ánh sáng trực tiếp dưới 30% với chế độ tưới nước và phun dinh dưỡng qua lá thích hợp có tỷ lệ sống của cây con đạt 95%.

Cây con sau khi chuyển sang chậu lớn với giá thể là hỗn hợp 1/2 dớn sợi + 1/2 dớn cây, có phối trộn phân chuồng, ánh sáng trực tiếp 50%, phun thuốc bảo vệ thực vật theo định kỳ thì cây lan sinh trưởng và phát riển tốt. Hoa Thu Hải Đường (Begonia spp.) Trong số nhiều loại hoa mới nhập hiện nay thì hoa Thu hải đường (Begonia thuộc họ Thu hải đường Begoniaceae, bộ Begoniales) đang là một trong những loại hoa được ưa chuộng nhất vì vẻ đẹp về màu sắc và hình dáng cũng như độ bền của hoa. Tuy nhiên, để có được giống hoa này người ta phải nhập hạt với giá thành cao, thời gian gieo kéo dài (2 - 3.5 tháng), tỷ lệ nảy mầm thấp nên hoa Thu hải đường chưa được trồng phổ biến do số lượng giống còn rất ít, giá thành lại cao. Bằng phương pháp nuôi cấy mẫu ban đầu từ lá có thể nhân nhanh một lượng lớn cây Thu hải đường, đáp ứng được nhu cầu hiện nay về giống của người dân Đà Lạt. Qui trình nhân giống và trồng: Giai đoạn nuôi cấy khởi đầu: sử dụng môi trường tái sinh chồi bất định là môi trường ½ MS có bổ sung 0.7 mg/l BA và 0.03 mg/l NAA hoặc môi trường tái sinh callus là môi trường ½ MS có bổ sung 0.7 mg/l BA và 0.10 mg/l NAA. Giai đoạn nhân nhanh chồi: sử dụng môi trường MS có bổ sung 1 mg/l BA và 0.3 mg/l NAA. Giai đoạn tái sinh rễ tạo cây hoàn chỉnh sử dụng môi trường ½ MS có bổ sung 0.5 mg/l NAA và 0.3 mg/l IBA. Giai đoạn sau ống nghiệm: cây hoa Thu hải đường có thể sinh trưởng và phát triển tốt trên giá thể là đất mùn. Phân bón thích hợp đối với cây hoa Thu hải đường giai đoạn sau ống nghiệm là loại phân bón có hàm lượng N thích hợp và K2O cao. Loại phân này giúp cho cây sinh trưởng và phát triển tốt, nâng cao chất lượng sản phẩm thu hoạch. Hoa ngàn sao (Gypsophyla paniculata L.) Hoa ngàn sao là loại hoa đẹp trồng cắt cành dùng làm trang trí và lam nền cho các loài hoa khác. Cành hoa gồm nhiều bông nhỏ li ti màu trắng trông xa giống những ngôi sao nhỏ. Hoa ngàn sao có nguồn gốc từ Bắc Mỹ, được phân bố nhiều ở đông Châu Âu và miền tây Trung Quốc. Hoa ngàn sao được công ty hoa Hasfarm của Hà Lan nhập trồng thử nghiệm tại Đà Lạt từ năm 1992; với điều kiện khí hậu và thổ nhưỡng thí hợp cây hoa này đã phát triển mạnh và năng xuất cao. Ngày nay cây hoa này được trồng phổ biến khắp Đà Lạt và mang lại lợi nhuận kinh tế cao cho người trồng hoa. Hoa ngàn sao có thể nhân giống bằng hạt hoặc giâm cành, tuy nhiên tỷ lệ nảy mầm kém, cây phát triển không đồng nhất và đặc biệt là tỷ lệ nhiễm bệnh héo rũ, chết tươi được truyền từ cây mẹ sang cây con là rất cao. Vì vậy, những phương pháp này không thích hợp với việc trồng thương phẩm đáp ứng nhu cầu nội tiêu cũng như xuất khẩu. Bằng phương pháp nuôi cấy đỉnh sinh trưởng có thể tạo ra được một số lượng cây sạch bệnh có chất lượng cao đáp ứng được nhu cầu trồng hoa hiện nay. Qui trình nhân giống và trồng: Môi trường tạo mẫu ban đầu: là môi trường ½ MS, có chứa 30 g/l đường, 8 g/l agar và BA (0.5 - 0.7 mg/l). Môi trường nhân chồi là môi trườmg MS có bổ sung 0.6 ml/l BA, 8 g/l và 40 g/l đường. Môi trường ra rễ là môi trường ½ MS, 20 g/l đường và bổ sung 0.5 mg/l IBA. Cách đưa cây ra bầu đất và chế độ chăm sóc: Sau 2 tuần nuôi cấy, cây mô đều ra rễ, đến ngày 20, rễ cây đạt chiều dài 2-3 cm, lấy ra ngoài rữa sạch aga và trồng vào vĩ xốp (112 lỗ). Tưới nước dạng phun sương trong tuần đầu tiên và giữ ẩm bằng cách che bao Nylon. Qua tuần thứ 2 cây bắt đầu phát đọt non, sử dụng NPK phun lên lá để cung cấp thêm nguồn dinh dưỡng cho cây chóng lớn. Cuối tuần thứ 4 cây mô có thể trồng ra ngoài đồng ruộng. Có thể sử dụng cây cấy mô trồng thành luống để khai thác ngọn non giảm giá thành chi phí sản xuất giống. (Dương Tấn Nhựt, Nguyễn Thanh Hằng, Nguyễn Thị Diệu Hương, Đinh Văn Khiêm, Nguyễn Trí Minh và Phan Xuân Huyên Phân Viện Sinh Học tại Đà Lạt)

NHÂN GIỐNG VÔ TÍNH Nhờ đặc điểm dễ dàng nhân giống vô tính nên lan Cymbidium đã từng là đối tượng kinh điển trong việc nuôi cấy đỉnh sinh trưởng để nhân nhanh một giống mới. Nhờ ưu điểm này nên việc nhân một giống lan sẽ không phụ thuộc vào phương pháp nào đã tạo ra nó. Đối với Cymbidium, nhân giống vô tính đóng một vai trò quan trọng để có một lượng sản phẩm lớn, đồng đều về giá trị kinh tế. Có 3 cách để nhân giống vô tính hiện nay đang được áp dụng rộng rãi: a) Nhân giống bằng các giả hành già và tách bụi (đơn vị): (đã giới thiệu ở chương 5).

b) Nhân cấy đỉnh sinh trưởng:

Các chồi non có một khối tế bào sinh trưởng ở chóp và ở các chồi nhánh. Chúng phân chia rất mạnh và dần dần biệt hóa thành rễ, thân, lá. Người ta lợi dụng cách sinh sản này nuôi cấy đỉnh sinh trưởng trong môi trường vô trùng thích hợp để nhân nhanh hàng loạt một giống nào đó. Có thể tạo ra cây con từ đỉnh sinh trưởng ngay tức khắc, hoặc kéo dài giai đoạn cắt nhân các thể chồi (Protocorm) một cách liên tục để có được một số lượng lớn và đồng đều. Khi muốn tạo thành cây, người ta ngưng cắt các Protocorm, cây hoàn chỉnh sẽ được hình thành.

Các thể chồi nuôi trong lọ vô trùng trên môi trường dinh dưỡng.

Những chồi trên giả hành có thể cắt để nhân cấy đỉnh sinh trưởng.

Các thể chồi đã có đầy đủ rễ và lá, được nuôi trên môi trường thạch. Các thể chồi bắt đầu hình thành lá và rễ.

Cây con chuẩn bị xuất trồng ra khay mạ. c) Nhân cấy hạt lai: Khi đã dự đoán kết quả của một phép lai, người ta mạnh dạn nhân giống hỗn hợp giữa vô tính và hữu tính để rút ngắn thời gian và tạo một số cây giống lớn. d) Tạo giống vô tính: Việc tạo giống vô tính theo các phương pháp lai tế bào đã được tiến hành ở một số phòng thí nghiệm, còn gọi là phương pháp dung hợp tế bào trần. Một hướng khác là gây đột biến trong ống nghiệm bằng các tác nhân vật lý và hóa học. Đây cũng là một hướng tạo giống hiện đại và tốn kém. Đơn giản hơn, người ta có thể tạo ra những giống mới nhờ việc nhân cấy đỉnh sinh trưởng và tạo ra những điều kiện để gây ra những thay đổi đặc điểm di truyền của các tế bào cơ thể bình thường (đột biến sama) như các dạng đột biến sinh lý, đa bội. Trong việc nhân giống vô tính, nhược điểm lớn nhất là cây mẹ có thể bị nhiễm các dạng bệnh virus. Nếu không được tuyển chọn và kiểm tra kỹ lưỡng sẽ cho ra đời hàng loạt cây con có chứa mầm bệnh.