Tài liệu Nghiên cứu một số nguồn gen khoai từ dioscorea esculenta l. đang lưu giữ tại ngân hàng gen cây trồng quốc gia

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2 KHOA SINH - KTNN NGUYỄN BÍCH NGỌC NGHIÊN CỨU MỘT SỐ NGUỒN GEN KHOAI TỪ (Dioscorea esculenta L.) ĐANG LƢU GIỮ TẠI NGÂN HÀNG GEN CÂY TRỒNG QUỐC GIA KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Kỹ thuật Nông nghiệp HÀ NỘI - 2016 TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2 KHOA SINH - KTNN NGUYỄN BÍCH NGỌC NGHIÊN CỨU MỘT SỐ NGUỒN GEN KHOAI TỪ (Dioscorea esculenta L.) ĐANG LƢU GIỮ TẠI NGÂN HÀNG GEN CÂY TRỒNG QUỐC GIA KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Kỹ thuật Nông nghiệp Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: ThS. VŨ LINH CHI TS. DƢƠNG TIẾN VIỆN HÀ NỘI - 2016 LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, em xinbày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và chân thành nhất đếnThS. VŨ LINH CHIvà TS DƢƠNG TIẾN VIỆNngười đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và giúp đỡ để em hoàn thành khóa luận này. Em xin trân trọng cảm ơn các thầy cô giáo trường Đại học sư phạm Hà Nội 2 cùng các thầy cô giáo khoa Sinh – Kĩ thuật nông nghiệp đã giúp đỡ em trong quá trình học tập tại trường và tạo điều kiện thuận lợi cho em được thực hiện khóa luận tốt nghiệp. Cuối cùng, em xin cảm ơn Ban Giám đốc Trung tâm Tài nguyên thực vật và toàn thể các cán bộ trong Trung tâm đã tạo mọi điều kiện thuận lợi, nhiệt tình giúp đỡ em trong quá trình thực hiện đề tài. Trong quá trình nghiên cứu, không tránh khỏi những thiếu sót và hạn chế. Kính mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo và các bạn để đề tài được hoàn thiện hơn. Em xin trân trọng cảm ơn cảm ơn! Hà Nội, ngày 25 tháng 04 năm 2016 Ngƣời thực hiện Nguyễn Bích Ngọc LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài “Nghiên cứu một số nguồn gen khoai từ Dioscorea esculenta L. đang lưu giữ tại Ngân hàng gen Cây trồng Quốc gia” là kết quả nghiên cứu của chính tôi. Trong quá trình nghiên cứu có sử dụng tài liệu của một số nhà nghiên cứu, một số tác giả khác. Tuy nhiên đó chỉ là cơ sở để rút ra được những vấn đề cần tìm hiểu ở đề tài của mình. Đây là kết quả của riêng cá nhân tôi, hoàn toàn không trùng với bất kỳ kết quả của tác giả khác. Tôi xin chịu trách nhiệm về sự cam đoan này. Hà Nội, ngày 25 tháng 04 năm 2016 Sinh viên Nguyễn Bích Ngọc MỤC LỤC MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1 1. Lí do chọn đề tài .......................................................................................... 1 2. Mục đích và yêu cầu của đề tài .................................................................. 2 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn.................................................................... 2 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ........................................................ 4 1.1. Nguồn gốc và lịch sử phát triển của cây khoai từ ................................. 4 1.2. Tên gọi, phân loại và phân bố ................................................................. 5 1.3. Đặc điểm thực vật học.............................................................................. 6 1.4. Thành phần dinh dƣỡng và giá trị sử dụng của khoai từ .................... 9 1.5. Phƣơng pháp bảo quản khoai từ .......................................................... 10 1.6. Tình hình sản xuất và tiêu thụ khoai từ trên thế giới và ở Việt Nam11 1.7. Tình hình nghiên cứu cây khoai từ trên thế giới và ở Việt Nam ....... 12 1.8. Tình hình nghiên cứu khai thác và sử dụng nguồn gen khoai từ ở Việt Nam......................................................................................................... 13 CHƢƠNG 2.................................................................................................... 15 ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI, THỜI GIAN, ĐỊA ĐIỂM, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................................ 15 2.1. Đối tƣợng nghiên cứu............................................................................ 15 2.2. Phạm vi nghiên cứu ................................................................................ 15 2.3. Thời gian nghiên cứu ............................................................................. 15 2.4. Địa điểm nghiên cứu .............................................................................. 15 2.5. Nội dung nghiên cứu .............................................................................. 15 2.6. Phƣơng pháp nghiên cứu....................................................................... 15 CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .................................................... 17 3.1. Kết quả đánh giá sự phân bố 70 nguồn gen khoai từ đƣợc thu thập trên địa bàn cả nƣớc đang lƣu giữ tại Ngân hàng gen Cây trồng Quốc gia ......................................................................................................................... 17 3.2. Tìm hiểu phƣơng pháp bảo quản tập đoàn khoai từ tại Ngân hàng gen cây trồng Quốc gia ................................................................................. 19 3.3. Sự biến động về đặc điểm hình thái – nông học của 70 mẫu giống thuộc tập đoàn khoai từ ................................................................................ 20 3.4. Kết quả nghiên cứu đặc điểm năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của tập đoàn khoai từ ........................................................................... 28 3.5. Một số đặc điểm nông sinh học của các giống khoai từ triển vọng ... 30 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ........................................................................... 36 1. Kết luận ...................................................................................................... 36 2. Đề nghị ........................................................................................................ 36 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 38 PHỤ LỤC ....................................................................................................... 40 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Nghĩa Kí hiệu CS Cộng sự CV Coefficient of Variation (Hệ số biến thiên) D. Dioscorea IPGRI International Plant Genetic Resources Institute (Viện tài nguyên di truyền thực vật quốc tế) NGH Ngân hàng gen NXB Nhà xuất bản DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Tên bảng Trang 1.1 Phân loại khoa học cây khoai từ 6 3.1 Phân bố các nguồn gen khoai từ được thu thập trên địa bàn 18 cả nước đang lưu giữ tại Ngân hàng gen Cây trồng Quốc gia theo vùng sinh thái địa lý 3.2 Các tham số thống kê của các tính trạng số lượng quan 21 trọng của các nguồn gen khoai từ 3.3 Sự phân bố của các nguồn genkhoai từ theo các đặc điểm 23 của thân 3.4 Sự phân bốcủa các nguồn gen khoai từ theo các đặc điểm 25 của bộ lá 3.5 Sự phân bốcủa các nguồn gen khoai từ theo các đặc điểm 28 của củ 3.6 Các yếu tố cấu thành năng suất của tập đoàn khoai từ 29 3.7 Tên gọi và nơi thu thập của 6 giống khoai từ triển vọng 31 3.8 Một số đặc điểm hình thái của các giống khoai từ triển 32 vọng 3.9 Đặc điểm năng suất và chất lượng của các giống khoai từ triển vọng DANH MỤC CÁC HÌNH 33 Hình Tên hình Trang 3.1 Dạng cây 24 3.2 Màu sắc thân 24 3.3 Hình dạng lá 26 3.4 Hình dạng củ 26 3.5 Màu sắc thịt củ 27 3.6 Một số hình ảnh củ của các giống khoai từ triển vọng 35 MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Khoai Từ, tên tiếng Anh là Yam, thuộc nhóm cây lấy củ thuộc chi Dioscorea, họ củ nâu Dioscoreaceae, ở Việt Nam thường gọi là củ từ. Khoai từ là loài cây trồng bản địa, được trồng ở khắp các vùng sinh thái nông nghiệp. Nhiều giống địa phương đã được người dân chọn lọc từ rất sớm để làm lương thực, thực phẩm. Đặc biệt vùng trung du miền núi và một số tỉnh đồng bằng, cây khoai từ luôn có vị trí nhất định trong hệ thống canh tác nông nghiệp. Trước kia, những khi mất mùa hoặc giáp vụ lúa, những năm tháng chiến tranh, khoai từ, khoai mài đã từng là cây cứu đói tích cực. Ngày nay với khoa học công nghệ phát triển, cây khoai từ được sử dụng rất đa dạng: làm lương thực, thực phẩm, làm thức ăn cho gia súc, làm nguyên liệu cho công nghiệp chế biến …. Nước ta có nguồn gen khoai từ rất đa dạng và phong phú, chúng đa dạng cả về tiềm năng năng suất, chất lượng ăn nấu, khả năng kháng sâu bệnh và các đặc điểm hình thái… Đây là nguồn vật liệu di truyền phong phú để khai thác sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau phục vụ cho phát triển nông nghiệp và an ninh lương thực. Khoai từ dễ trồng, thích nghi với nhiều loại đất, chịu hạn tốt, cho năng suất củ cao, thời gian bảo quản dài. Chính vì vậy, trước sự thay đổi của môi trường theo hướng bất lợi cho sản xuất lúa nước và một số cây trồng khác trong thời gian tới, các loại cây lấy củ nói chung và cây khoai từ nói riêng đang ngày càng được quan tâm phát triển như một loại lương thực an toàn, thích nghi với biến đổi khí hậu. Mặt khác, trong xu thế thiết lập một nền nông nghiệp sinh thái bền vững thì việc quan tâm khôi phục và phát triển các nguồn gen thực vật bản địa đang có nguy cơ bị xói mòn nhanh chóng bởi việc thay 1 thế cây trồng truyền thống bằng loại cây có hiệu quả kinh tế cao là rất cấp thiết trong điều kiện của nền sản xuất hàng hóa và góp phần bảo tồn đa dạng sinh học. Hiện nay việc mở rộng sản xuất trồng khoai từ gặp vấn đề về giống. Bà con nông dân cần những giống đáp ứng được nhu cầu thị trường thì sẽ dễ dàng cho việc tiêu thụ sản phẩm. Vì vậy, nhằm góp phần tuyển chọn những nguồn gen khoai từ triển vọng, có những đặc tính tốt như năng suất cao, chống chịu sâu bệnh, màu thịt củ hấp dẫn, kích thước và hình dạng phù hợp với yêu cầu của thị trường, chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu một số nguồn gen khoai từ (Dioscorea esculenta L.) đang lưu giữ tại Ngân hàng gen cây trồng Quốc gia” 2. Mục đích và yêu cầu của đề tài 2.1.Mục đích - Tìm hiểu về phương pháp lưu giữ nguồn gen cây khoai từ. - Đánh giá sự đa dạng nguồn gen cây khoai từ đang lưu giữ tại Ngân hàng gen cây trồng Quốc gia. - Giới thiệu một số giống khoai từ có triển vọng. 2.2.Yêu cầu - Đánh giá kết quả thu thập nguồn gen khoai từ. - Mô tả, đánh giá các đặc điểm hình thái của thân, lá, củ. - Xác định được một số phương pháp bảo quản tập đoàn khoai từ 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 3.1.Ý nghĩa khoa học Kết quả nghiên cứu của đề tài góp phần bổ sung cơ sở lí luận, cơ sở khoa học về công tác bảo tồn nguồn gen khoai từ tại Việt Nam. 3.2.Ý nghĩa thực tiễn - Xác định được một số giống khoai từ cho năng suất cao, chất lượng tốt. 2 - Ứng dụng kết quả nghiên cứu của đề tài góp phần mở rộng diện tích cây khoai từ, đa dạng cơ cấu giống, tăng hiệu quả kinh tế và tăng thu nhập cho nông dân. 3 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1.Nguồn gốc và lịch sử phát triển của cây khoai từ 1.1.1. Nguồn gốc Yam là tên tiếng Anh được dùng để chỉ nhóm cây lấy củ của một số loài thuộc chi Dioscorea, họ củ nâu Dioscoreaceae, ở Việt Nam thường gọi chung là khoai từ, khoai mỡ, ... được ghi nhận là một trong những cây lương thực lâu đời nhất. Khoai từ(Dioscorea esculenta L.)là 1 trong số 10 loài quan trọng nhất có giá trị kinh tế của của chi Dioscorea, trong các tài liệu nước ngoài thường được gọi là Yam châu Á. Chúng là loại cây một lá mầm, có bộ nhiễm sắc thể cơ bản là 2n= 20. Tuy nhiên trong thực tế có thể gặp các giống có bộ nhiễm sắc thể 2n=40, 90 và 100(Miege, 1954 và Raghavan, 1958) [11]. Nguồn gốc của D. esculenta cho đến nay vẫn còn nhiều bàn cãi. Vavilop đã đề xuất D.esculenta và D.alata có nguồn gốc ở trung tâm đa dạng Ấn Độ cụ thể là nguồn gốc ở Mianma và Assam [10]. Tuy nhiên đến nay, đa số quan điểm đều cho rằng hai loài này có nguồn gốc ở trung tâm Đông Nam Á. Người ta cũng đã xác định được số lượng rất lớn các giống khoai mỡ, khoai từ bản địa đã tồn tại và được thuần hoá, trồng trọt từ rất sớm tại các vùng từ Ấn độ đến các đảo thuộc Nam Thái Bình Dương. 1.1.2. Lịch sử phát triển Họ Dioscoreaceae có thể là một nhóm cổ nhất trong thực vật hạt kín. Theo Hahn và cộng sự (1987) thì sự di thực của khoai từ, khoai vạc từ Đông Nam Á tới phía Tây châu Phi,ban đầu thông qua mối quan hệ qua lại giữa những người làm nông nghiệp và sau đó thông qua những thuỷ thủ người Bồ Đào Nha và Tây Ban Nha [8]. Lịch sử sử dụng một số lượng lớn các loài từ, vạc hoang dại làm lương thực ở Đông Nam Á, từ Ấn độ tới Malaysia và 4 Indonesia tới Australia và Đài Loan đã được ghi nhận bởi nghiên cứu của Coursey [6]. Cùng với sự phát triển của nông nghiệp và sự ổn định của cộng đồng, quá trình nâng cao chất lượng của các loài quan trọng đã được tiến hành liên tục. Quá trình thuần hoá các giống hoang dại thành những giống trồng trọtcũng được tăng cường. Theo Coursey (1967) D.esculenta thường được gọi là Chinese yam, Lesser yam hay Cluster yam có nguồn gốc ở Indo – China. Tài liệu cho thấy người nông dân Trung Quốc có quá trình canh tác D.esculenta từ thế kỷ 2. Đó là cây lương thực quan trọng ở Đông Nam Á,đặc biệt ở Indonesia, Philippines và từ các đảo Nam Thái Bình Dương tới Guinea. Về mối quan hệ giữa nguồn gốc và phân bố của D.esculenta, loài củ quan trọng thứ hai ở Đông Nam Á vẫn còn ít được biết. Loài này vẫn chưa có sự phân loại và phân bố rõ ràng như D.alata. Ngày nay các loài yam châu Á đặc biệt là D.alata và D.esculenta cũng đã phân bố rộng rãi ở châu Phi [6]. Tóm lại, với một chi đa dạng về loài như Dioscorea thì nguồn gốc của từng loài còn phải nghiên cứu thêm, tuy nhiên có thể khẳng định được rằng Yam có nguồn gốc phát sinh và các trung tâm đa dạng di truyền là Tây Phi, Đông Nam Á và Trung Mỹ. 1.2. Tên gọi, phân loại và phân bố 1.2.1. Tên gọi - Tên gọi khác: Củ từ, Khoai bướu, Củ chụp,… - Tên tiếng Anh: Lesser Yam, Asiatic Yam, Yams, Chinese Yam,… - Tên khoa học: Dioscorea esculenta L. - Các loài tương cận: Củ nâu (Dioscorea cirrhosa) Củ mài (Dioscorea persimilis) Khoai mỡ (Dioscorea alata) 1.2.2. Phân loại khoa học 5 Bảng 1.1: Phân loại khoa học cây khoai từ Lớp (class) Thực vật một lá mầm (Monocots) Bộ (ordo) Củ nâu (Dioscoreales) Họ (familia) Củ nâu (Dioscoreaceae) Chi (genus) Củ nâu (Dioscoera) Loài (species) Dioscorea esculenta Hầu hết các tài liệu trước đây đều cho thấy, khoai từ D. esculenta thuộc chi Dioscorea, họ củ nâu Dioscoreaceae, lớp một lá mầm (Liliopsida), được phân vào ngành ngọc lan (Magnoliophyta). Nghiên cứu về số lượng bộ nhiễm sắc thể của khoai từ thể hiện trong một số công trình trước đó đã được Essad tổng hợp đưa ra năm 1984 cho ràng có hai số đơn bội gốc là x = 9 và x = 10. Tuy nhiên, trong thực tế có thể gặp các giống có bộ nhiễm sắc thể phổ biến là 4x, 6x và 8x [7]. 1.2.3. Phân bố Chi Dioscorea là một chi lớn và đại diện của nó có thể tìm thấy ở nhiều nơi trên thế giới. Mặc dù là cây trồng chính của vùng nhiệt đới, nhưng một số loài đã có sự thâm nhập rất lâu từ vùng nhiệt đới tới vùng ôn đới trên thế giới. Theo các tác giả Trần Đức Hoàng và cộng sự (1994) và Humbert (1984) ở Việt Nam D.esculenta (khoai từ) được trồng ở hầu khắp các tỉnh từ bắc vào nam, tập trung nhiều ở các vùng triền sông, vùng bán sơn địa và các vùng mới khai hoang[3]. 1.3. Đặc điểm thực vật học Khoai từ D. esculenta là cây trồng có củ, sống lâu năm, sản phẩm thu hoạch chính của nó là thân củ. Tập hợp các tài liệu hiện có, đặc điểm rễ, thân, lá, hoa, quả và củ khoai từ được mô tả như sau: 1.3.1. Củ 6 Củ của cây khoai từ được hình thành từng khóm và được sinh ra từ đoạn cuối của dải thân bò với những độ dài khác nhau. Mỗi đoạn thân bò chỉ có một củ nhưng mỗi cây có thể có từ 5-20 củ. Củ khác nhau về hình dạng và kích thước nhưng phần lớn củ các giống khoai từ có hình trứng và hình ovan. Một vài giống, nhất là giống hoang dại củ có dạng hình bất quy tắc hay phân nhánh. Trên bề mặt củ từ thường có nhiều rễ nhưng không có khả năng phát sinh mầm trên thân. Thịt củ thường màu trắng hay trắng ngà và thớ mịn. Củ của cây khoai từ có 3 phần:phần đầu củ,phần giữa củ và phần đuôi củ. 1.3.2. Rễ Rễ của khoai từ thuộc loại rễ chùm, ăn ngang trong đất. Chính vì vậy hệ thống sợi rễ nằm gần bề mặt đất, hầu hết ở độ sâu 30 cm và chỉ rất ít giống có rễ ăn sâu tới 80-100cm. Khoai từ có 2 loại rễ. Nếu cây phát triển từ củ thì rễ sẽ mọc tự nhiên ngay từ gốc của thân hay từ đầu củ. Những rễ này thường mập và là rễ cung cấp dinh dưỡng chính cho cây.Thậm chí nếu củ có chồi trong bảo quản thì ngay tại gốc thân vẫn mọc rất nhiều rễ ngắn, mập có đường kính khoảng 3mm. Khi trồng những củ này xuống đất chúng sẽ dài ra nhanh chóng và trở thành bộ rễ hút thức ăn cho cây. Dạng thứ 2 là rễ mọc ra từ thân củ. Những rễ này cũng có chức năng hấp thụ chất dinh dưỡng nhưng không đáng kể vì chúng quá ngắn và quá bé. Một số giống khoai từ còn có gai trên rễ, hiện tượng này khá phổ biến ở các dạng hoang dại. 1.3.3. Thân Thân của khoai từ có cấu trúc hình dây, bản thân nó không có khả năng tự đứng thẳng mà phải tựa vào cọc hoặc leo vào giàn. Hầu hết các giống đều có thân phát triển dài vài mét trước khi phân nhánh. Thân của khoai từ có màu xanh hay tím, nhỏ, hình tròn có gai và thường phủ lông tơ, khi leo nó thường xoắn sang trái. Ở một số giống, gai tại gốc thường to hơn và rậm hơn. 1.3.4. Lá 7 Lá của khoai từ thuộc loại lá đơn, thường có hình trứng, hình tim và đỉnh lá thường nhọn. Những gân lá chính đều xuất phát từ gốc lá, các gân phụ phân bố theo hình mắt lưới. Màu sắc và kích thước lá biến động khá lớn, phụ thuộc vào giống và điều kiện chăm sóc. Các giống khác nhau về hình dạng lá, được xác định bởi độ rộng và sâu của gian thuỳ giữa hai thuỳ lá. Đây là đặc điểm được ghi nhận để phân biệt giống. Các giống khác nhau cũng có thể nhận biết bởi độ dày, độ quây và lượn sâu của phiến lá, cường độ màu xanh và sự nhuộm màu đặc biệt ở những cây vài tuần tuổi. Cuống lá thường dài (612 cm) và cánh thường mở rộng tại gốc. 1.3.5. Hoa, quả và hạt Khoai từ là loại cây phân tính, có hoa đực và hoa cái riêng rẽ sinh ra ở trên những cây khác nhau. Trong quần thể giống, cây có hoa đực bao giờ cũng nhiều hơn cây có hoa cái và số hoa đực lúc nào cũng cao hơn số hoa cái. Trong thực tế hầu hết các giống khoai từ đều không ra hoa, nếu có thì hoa đực được hình thành từ trục bông trong khi hoa cái sinh ra từ nhánh. Cả trục bông và nhánh đều được mọc từ nách lá. Hoa đực nhỏ, khó nhìn thấy. Mỗi hoa có ba lá đài, ba cánh và sáu nhị. Cánh và lá đài thường có màu xanh hay trắng. Hạt phấn dính, nhìn dưới kính hiển vi thường có tật. Hoa cái to hơn hoa đực có kích thước 2 mm dài và 1 mm rộng, thường có màu xanh hay màu tím. Hoa cái cũng có 3 cánh đài, 3 cánh hoa và bộ nhuỵ mọc ngắn. Bộ nhuỵ có ba bầu nhuỵ, mỗi bầu nhuỵ chứa 2 noãn. Quả của khoai từ thuộc dạng quả nang, khô có nhiều ngăn với đường kính khoảng 1-2cm. Quả có ba ngăn, vỏ dễ nứt, điểm nối của ngăn kéo dài ra thành cánh phẳng. Mỗi ngăn quả có 2 hạt. Hạt của khoai từ thường nhỏ, dẹt và được bao quanh bởi màng cánh. Những hạt lấy được từ giống ra hoa, kết hạt, thường không nảy mầm hoặc tỷ lệ nảy mầm rất thấp. 8 1.4. Thành phần dinh dƣỡng và giá trị sử dụng của khoai từ 1.4.1. Thành phần dinh dƣỡng Củ là sản phẩm thu hoạch, sử dụng của khoai từ, năng suất kinh tế của khoai từ chính là năng suất củ. Trong 100g củ có khoảng 75g nước, 1,5g protit, 21,5g gluxit, 1,5g xenluloza, 28mg canxi, 30mg photpho, 0,2mg sắt, 2mg vitamin C,…cung cấp được 94Kcal. Như vậy giá trị dinh dưỡng của củ khoai từ cũng tương đương khoai tây. 1.4.2. Giá trị sử dụng của khoai từ Người dân tộc ở vùng rừng núi dùng lá và đọt non của cây khoai từ để luộc, xào, nấu canh như các loại đọt khoai khác được dùng làm rau ở vùng đồng bằng Cây khoai từ được trồng ở khắp nước ta để lấy củ cho người ăn và làm thức ăn cho động vật nuôi. Nhân dân vùng núi thường dùng củ để luộc, xào, nấu canh hoặc có thể dùng độn cơm để ăn như các loại khoai. Trong thời kì chiến tranh, khoai từ là nguồn lương thực cứu đói cho bộ đội và là thức ăn thay gạo và ngô của các đồng bào dân tộc thiểu số miền núi. Người ta thường đem luộc ăn hoặc nấu chè. Mỗi gốc cho thu hoạch trung bình từ 1,5 kg đến 4,5 kg. Ngoài ra, củ khoai từ còn được dùng làm thuốc. Theo Đông y, củ khoai từ có vị ngọt, tính bình, có tác dụng chống mệt mỏi, ích khí lực, kiện tỳ vị, cường thận dương, giải các chất độc khỏi cơ thể và chữa được nhiều bệnh. Củ khoai từ không chỉ là một loại thức ăn rất tốt cho những người bị tiểu đường, cao huyết áp, béo phì, hay bị táo bón, khó ngủ mà còn có tác dụng giúp cơ thể phòng chống nhiễm độc kim loại nặng từ môi trường. Cũng do tác dụng này, trước đây, củ khoai từ đã được các thầy thuốc đưa vào chế độ ăn hàng ngày của công nhân làm việc trong môi trường lao động có chất độc để bảo vệ sức khỏe lâu dài cho công nhân [11]. 9 1.5. Phƣơng pháp bảo quản khoai từ 1.5.1. Bảo quản trên đồng ruộng Ở nước ta công tác bảo tồn nguồn gen khoai từ được thực hiện từ rất sớm. Để bảo tồn nguồn gen khoai từ trước hết phải bảo quản được giống. Đối với khoai từ, bà con trồng rất đơn giản. Đất cày qua, bón phân lót, lên thành luống rồi cuốc hốc. Củ giống được cắt thành từng đoạn cả vỏ rồi đặt vào hốc, phủ kín đất lại. Kinh nghiệm của bà con là đào rãnh thoát nước khi mưa to, tránh để ngập úng vì nếu úng sẽ ảnh hưởng đến mã củ sau này. Trong vườn nhà ở vùng trung du miền núi, khoai từ thường được trồng theo cách bổ hốc gần cây thân gỗ cao để tận dụng làm thân leo. Mỗi hố thường chỉ trồng 1 đến 5 hốc để sử dụng quanh năm. Dỡ hốc này người ta lại lấy đầu củ trồng vào hốc khác trong vườn. Theo Trần Đức Hoàng và cộng sự (1994) thì Trung tâm nghiên cứu cây có củ và Trung tâm Tài nguyên di truyền thực vật (Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam) trong giai đoạn 1992-1993 đã tiến hành điều tra, thu thập được 17 mẫu giống khoai từ đưa về bảo quản trên đồng ruộng tại Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam [3]. Theo Hoàng Thị Nga và cộng sự (2011), Trung tâm Tài nguyên Thực vật trong giai đoạn 2006-2009 đã lưu giữ, bảo quản an toàn trên đồng ruộng được 69 nguồn gen khoai từ [5]. Năm 2012, tại Ngân hàng gen cây trồng Quốc gia đã lưu giữ kép 139 nguồn gen khoai từ vạc tại Hữu Lũng-Lạng Sơn. 1.5.2. Bảo quản in-vitro Để tránh xói mòn nguồn gen trong bảo quản trên đồng ruộng, một số giống đã được đưa trở lại vào bảo quản in-vitro. Bảo quản in-vitro là biện pháp quan trọng trong việc bảo tồn nguồn gen của các loài cây sinh sản vô tính thuộc chi Dioscorea. Phương pháp này sử dụng các chồi ở nách lá và các 10 đốt thân bằng cách giảm môi trường phát triển hay giảm nhiệt độ tủ nuôi cấy, tạo điều kiện thuận lợi cho việc bảo quản ngắn hạn và trung hạn. 1.5.3. Bảo quản trong nitơ lỏng (-196°C) Bảo quản trong nitơ lỏng là phương pháp thích hợp cho quá trình bảo quản dài hạn, phương pháp bảo quản này yêu cầu nhiệt độ cực thấp. 1.6. Tình hình sản xuất và tiêu thụ khoai từ trên thế giới và ở Việt Nam 1.6.1. Trên thế giới Ngày nay khoai từ, khoai mỡ cùng với khoai mỡ vàng (D. cayenensis) và khoai mỡ trắng (D. rotunda) là những loài cây của chi Dioscorea được trồng phổ biếnvà rộng rãi nhất tại các vùng nhiệt đới. Chúng cũng là cây trồng lương thực bản địa chính ở các nước nhiệt đới và cận nhiệt đới. Tại châu Phi, khoai từ, khoai mỡ đóng một vai trò quan trọng trong sự đa dạng hệ thống cây trồng nông nghiệp và an toàn lương thực. Đây là nguồn lương thực cơ bản đảm bảo sự an toàn lương thực cho 300 triệu người ở các nước có thu nhập thấp của vùng nhiệt đới. Ngoài ra chúng còn được coi là nguồn thu nhập chính của những người nông dân nghèo. Thế giới hàng năm sản xuất tới 30,2 triệu tấn loại củ này, trong đó nước sản xuất lớn nhất là Nigieria. Nước nhập khẩu khoai từ, khoai mỡ lớn nhất là Vương quốc Anh. Vì không có số liệu thống kê riêng cho khoai từ và khoai mỡ, chúng ta hiểu từYam ở đây bao gồm chủ yếu là 4 loài D. alata, D. esculenta, D. rotunda và D. cayenensis. Phần lớn sản lượng Yam trên thế giới được sản xuất tại các nước của Tây Phi như Cameroon, Nigeria, Benin, Togo, Cote d Ivoire, Chad, Burkina Faso, Mali, Guinea. Sản lượng Yam của khu vực này chiếm tới 92 % tổng sản lượng Yam trên thế giới, trong đó riêng sản lượng của Nigeria đã chiếm tới 74 %. Trên thế giới Yam được trồng chủ yếu ở châu Phi, tiếp đến là khu vực châu Mỹ latinh và vùng Caribbean, sau đến khu vực châu Á, Thái Bình Dương và một ít ở châu Âu (Bồ Đào Nha). 11