-1-
Më ®Çu
Mét trong nh÷ng loµi c©y ®· ®-îc dÉn nhËp vµo trång thµnh c«ng ë ViÖt
Nam lµ Th«ng caribª (Pinus caribaea Morelet), Th«ng caribª gåm ba biÕn chñng
lµ Pinus caribaea var caribaea, Pinus caribaea var hondurensis vµ Pinus caribaea
var bahamensis ®Òu cã ph©n bè tù nhiªn ë vïng Trung Mü [27].
§©y lµ loµi c©y gç lín, cã thÓ cung cÊp gç lµm nguyªn liÖu ®Ó s¶n xuÊt bét
giÊy, v¸n nh©n t¹o vµ ®å gia dông. Lµ loµi c©y cã sinh tr-ëng nhanh, cµnh nh¸nh
nhá, th©n th¼ng ®Ñp, tû lÖ lîi dông gç cao… ®¸p øng ®îc nhiÒu môc tiªu kinh tÕ,
nªn ®Õn nay ®· cã trªn 65 n-íc nhËp gièng g©y trång, chñ yÕu lµ c¸c n-íc thuéc
vïng nhiÖt ®íi vµ ¸ nhiÖt ®íi [9].
Th«ng caribª ®-îc nhËp vµo trång thö nghiÖm ë n-íc ta n¨m 1963 t¹i L©m
§ång [9], qua c¸c kh¶o nghiÖm vµ rõng trång thö nghiÖm cho thÊy Th«ng caribª
tá ra lµ loµi c©y cã søc sinh tr-ëng nhanh, thÝch øng réng víi nhiÒu vïng sinh th¸i.
KÕt qu¶ nhiÒu n¬i cho thÊy rõng sinh tr-ëng kh¸ tèt vµ Th«ng caribª cã kh¶ n¨ng
thÝch øng lín víi m«i tr-êng. §Æc biÖt Th«ng caribª cã thÓ sinh tr-ëng ®-îc trªn
c¸c vïng ®Êt trèng, ®åi träc nghÌo dinh d-ìng, mét bé phËn ®Êt ®ai rÊt lín ë n-íc
ta [2], [3].
Nh÷ng dÊu hiÖu ®ã cho thÊy Th«ng caribª lµ mét trong sè nh÷ng loµi c©y
trång rõng cã triÓn väng cung cÊp gç nhì, gç lín, gç nguyªn liÖu giÊy … cho nÒn
kinh tÕ quèc d©n vµ ®ång thêi sím n©ng cao ®é che phñ cña rõng gãp phÇn æn ®Þnh
m«i tr-êng sinh th¸i vµ ®ang ®-îc nhiÒu c¬ quan nghiªn cøu, nhiÒu c¬ së s¶n xuÊt
hÕt søc quan t©m.
ë ViÖt Nam c¸c loµi th«ng ®-îc trång chñ yÕu hiÖn nay lµ Th«ng ba l¸
(Pinus kesiya), Th«ng nhùa (Pinus merkusii), Th«ng ®u«i ngùa (Pinus masoniana)
vµ gÇn ®©y lµ Th«ng caribª (Pinus caribaeea) víi c¸c biÕn chñng kh¸c nhau [11].
Nh×n chung trong c¸c loµi th«ng nµy, Th«ng caribª lµ loµi th«ng cã sinh tr-ëng
nhanh, th©n c©y th¼ng ®Ñp, cµnh nh¸nh nhá h¬n Th«ng ba l¸ vµ Th«ng ®u«i ngùa,
cã tû lÖ gç sö dông cao nªn ®-îc -a thÝch g©y trång. Víi ®Æc ®iÓm sinh lý, sinh th¸i
-2-
vµ gi¸ trÞ kinh tÕ cña Th«ng caribª, trong ch-¬ng tr×nh trång míi 5 triÖu hecta rõng
hiÖn nay, Th«ng caribª ®· ®-îc chän lµ mét trong nh÷ng c©y trång chÝnh quan
träng cÇn ®-îc -u tiªn ph¸t triÓn.
Tuy nhiªn sù ra hoa kÕt qu¶ cña Th«ng caribª ë ViÖt Nam tõ nhiÒu n¨m
tr-íc ®©y cã mét sè vÊn ®Ò. Trªn c¬ së theo dâi vËt hËu c¸c l©m phÇn Th«ng caribª
trong c¶ n-íc vµ sè liÖu ®iÒu tra c¸c nguån gièng, cã thÓ thÊy lµ kh¶ n¨ng cung øng
gièng Th«ng caribª ë ViÖt Nam ch-a ®ñ ®¸p øng nhu cÇu trång rõng trong n-íc.
T×nh tr¹ng thiÕu gièng hiÖn nay lµ do mét sè nguyªn nh©n. Nguyªn nh©n t¹o ra
biÕn ®éng vÒ n¨ng suÊt vµ chÊt l-îng h¹t gièng Th«ng caribª ë ViÖt Nam lµ do mét
sè l©m phÇn cã diÖn tÝch lín míi b¾t ®Çu ®Õn tuæi thµnh thôc vµ cho h¹t h÷u thô
nh- ë U«ng BÝ (Qu¶ng Ninh), H-¬ng S¬n (Hµ TÜnh). Ngoµi ra n¨ng lùc s¶n xuÊt
h¹t gièng cña c¸c l©m phÇn Th«ng caribª ë ViÖt Nam ch-a ®-¬c tËn dông hÕt ®Ó
®¸p øng nhu cÇu gièng trong n-íc [1]. NhiÒu khu rõng trång th«ng kh«ng ra hoa
kÕt qu¶ hoÆc chØ ra qu¶ mµ kh«ng cã h¹t h÷u thô hoÆc sè h¹t h÷u thô rÊt Ýt, kh«ng
®ñ h¹t gièng cung cÊp cho trång rõng. Trong khi kh¶ n¨ng cung cÊp h¹t cña Th«ng
caribª ch-a ®ñ, gi¸ thµnh h¹t nhËp ngo¹i ®¾t, nh©n gièng v« tÝnh th«ng cã vai trß
quan träng trong viÖc ph¸t triÓn c©y gièng ®Ó cung cÊp cho trång rõng.
Ngµy nay, kü thuËt nh©n gièng c©y trång ®· cã nh÷ng b-íc ph¸t triÓn v-ît
bËc, b»ng c«ng nghÖ nh©n gièng v« tÝnh cã thÓ t¹o ra mét sè l-îng lín c©y gièng
mang b¶n chÊt di truyÒn gièng hÖt c©y mÑ trong mét thêi gian ng¾n. Trªn thÕ giíi
c«ng nghÖ nh©n gièng v« tÝnh th«ng bao gåm kü thuËt nu«i cÊy in vitro (nu«i cÊy
m« tÕ bµo) vµ kü thuËt nh©n gièng hom, chiÕt, ghÐp… trong ®ã nu«i cÊy in vitro vµ
gi©m hom ngµy cµng ®ãng vai trß chñ ®¹o. LÇn ®Çu tiªn n¨m 1976, nh÷ng thùc
nghiÖm vÒ nh©n gièng hom víi mét sè loµi th«ng nhiÖt ®íi ®· ®-îc tiÕn hµnh t¹i
Trung t©m nghiªn cøu c©y cã sîi (nay lµ ViÖn nghiªn cøu c©y nguyªn liÖu giÊy) ë
møc lµ nh÷ng nghiªn cøu rÊt s¬ khai vµ ®· ®¹t ®-îc mét sè kÕt qu¶. Trung t©m
nghiªn cøu gièng c©y rõng ( ViÖn KHLN ) còng ®· thö nghiÖm gi©m hom mét sè
loµi th«ng vµ ®· thµnh c«ng b-íc ®Çu víi c©y th«ng lai vµ c©y Th«ng Caribª. Tuy
nhiªn Th«ng caribª l¹i lµ loµi khi nh©n gièng b»ng ph-¬ng ph¸p gi©m hom trùc tiÕp
-3-
tõ c©y tréi kh«ng ph¶i lu«n ®¹t ®-îc kÕt qu¶. Khi gi©m hom cho loµi th«ng nµy tõ
c©y non ë v-ên cÊp hom th× dÔ thµnh c«ng h¬n [8]. Nh- vËy gi©m hom th«ng ë
ViÖt Nam kÕt qu¶ ch-a cao, ch-a thÓ ®-a vµo s¶n xuÊt quy m« lín. HiÖn nay nu«i
cÊy in vitro ®· ®-îc ¸p dông trong mét sè n-íc cã nÒn l©m nghiÖp ph¸t triÓn vµ ®·
®-îc thùc hiÖn ë quy m« c«ng nghiÖp. Nu«i cÊy m« tÕ bµo lµ mét kü thuËt tiªn tiÕn
trong nh©n gièng c©y trång, ®Æc biÖt ®èi víi c¸c c©y th©n gç nh- c©y ¨n qu¶ vµ c©y
l©m nghiÖp. Nu«i cÊy m« tÕ bµo cã nhiÒu -u viÖt h¬n h¼n c¸c ph-¬ng ph¸p nh©n
gièng kh¸c: cho hÖ sè nh©n gièng cao, tõ mét c©y mÑ -u viÖt ban ®Çu cã thÓ t¹o ra
hµng triÖu c©y ®· ®-îc lµm trÎ ho¸ vµ s¹ch bÖnh… C©y u viÖt ®îctrÎ ho¸ qua
nu«i cÊy m« lµ nguån vËt liÖu lý t-ëng ®Ó cung cÊp hom gièng cho nh©n gièng
b»ng gi©m hom. XuÊt ph¸t tõ nh÷ng vÊn ®Ò trªn, chóng t«i tiÕn hµnh nghiªn cøu ®Ò
tµi:
“ Nghiªn cøu nh©n gièng Th«ng caribª (Pinus caribaea Morelet)
b»ng ph¬ng ph¸p nu«i cÊy in vitro”
§èi t-îng nghiªn cøu lµ loµi Th«ng caribª (Pinus caribaea var hondrensis),
loµi th«ng nµy lµ mét trong 3 biÕn chñng cña Th«ng caribª cã nhiÒu triÓn väng ë
ViÖt Nam.
-4-
Ch-¬ng 1
Tæng quan tµI liÖu
1.1. Mét sè kÕt qu¶ øng dông kü thuËt nu«i cÊy in vitro thùc vËt trong s¶n
xuÊt n«ng l©m nghiÖp
Nh©n gièng b»ng nu«i cÊy m« tÕ bµo hay vi nh©n gièng lµ tªn gäi chung cho
c¸c ph-¬ng ph¸p nu«i cÊy in vitro cho c¸c bé phËn nhá ®-îc t¸ch khái c©y
(George, 1993) ®ang ®-îc dïng phæ biÕn ®Ó nh©n gièng thùc vËt, trong ®ã cã c©y
l©m nghiÖp. C¸c bé phËn ®-îc dïng ®Ó nu«i cÊy cã thÓ lµ chåi ®Ønh, chåi bªn, chåi
bÊt ®Þnh, bao phÊn, phÊn hoa, ph«i vµ c¸c bé phËn kh¸c nh- vá c©y, l¸ non, th©n
mÇm … [18], [19].
Nhê øng dông kü thuËt nu«i cÊy m« vµo nh©n gièng, ng-êi ta ®· t¹o ra hµng
lo¹t c©y con ®ång nhÊt vÒ kiÓu gen víi sè l-îng lín mµ c¸c ph-¬ng ph¸p nh©n
gièng v« tÝnh th«ng th-êng kh¸c kh«ng thÓ cã ®-îc. Nu«i cÊy m« cã -u thÕ h¬n
c¸c ph-¬ng ph¸p nh©n gièng v« tÝnh kh¸c lµ cã tû lÖ nh©n gièng cao, tíi hµng triÖu
c©y mçi n¨m. Ngoµi ra cã thÓ ¸p dông nhiÒu biÖn ph¸p xö lý lªn nu«i cÊy in vitro
h¬n lµ c¸c ph-¬ng ph¸p kh¸c. C©y gièng t¹o ra b»ng ph-¬ng ph¸p nu«i cÊy in vitro
võa khoÎ, trÎ sinh lý vµ cã thÓ s¹ch virus ngay c¶ khi mÉu lÊy tõ ®Ønh sinh tr-ëng
cña nh÷ng c©y ®· nhiÔm virus.
N¨m 1960, Morell ®· nhËn thÊy m« ph©n sinh cña ®Þa lan vµ phong lan cã rÊt
Ýt hoÆc kh«ng cã virus, tõ ®ã «ng ph¸t hiÖn ra kh¶ n¨ng nh©n nhanh c©y s¹ch bÖnh
cña c¸c gièng nµy. ChØ sau mét n¨m, «ng thu ®-îc 4 triÖu c©y ®ång nhÊt vÒ mÆt di
truyÒn tõ mét chåi lan ban ®Çu [22]. Sau ®ã Morell vµ céng sù ®· phôc tr¸ng gièng
khoai t©y b»ng c¸ch dïng kü thuËt nu«i cÊy m« ph©n sinh vµ ®· t¹o ra ®-îc nh÷ng
c©y khoai t©y kh«ng chøa virus (1968) [22].
Theo Murashige (1974) cã kho¶ng 300 loµi c©y cã thÓ nh©n gièng b»ng
ph-¬ng ph¸p nu«i cÊy in vitro) [33]. Kü thuËt nu«i cÊy m« ®· ®-îc h¬n 600 c«ng
ty trªn thÕ giíi ¸p dông ®Ó nh©n hµng triÖu c©y gièng hµng n¨m, trong ®ã chñ yÕu
-5-
lµ nh©n gièng c©y hoa, c©y c¶nh, c©y ¨n qu¶, c©y c«ng nghiÖp vµ mét sè c©y rau
(Vasin, 1994) [21]. Nhu cÇu c©y gièng in vitro ngµy cµng nhiÒu, mÊy n¨m gÇn ®©y
hµng n¨m trªn thÕ giíi s¶n xuÊt kho¶ng 50 triÖu c©y c¸c lo¹i, -íc tÝnh ph¶i ®¹t 250
triÖu c©y/n¨m míi ®¸p øng ®-îc yªu cÇu thùc tiÔn [19].
Dù kiÕn thÞ tr-êng c©y gièng ®-îc nh©n b»ng kü thuËt nu«i cÊy m« vµo
kho¶ng 15 tû USD/n¨m vµ tèc ®é t¨ng tr-ëng hµng n¨m cña thÞ tr-êng lµ kho¶ng
15% (Govil vµ Gupta, 1997) [21]. Th¸i Lan mçi n¨m xuÊt khÈu hoa thu kho¶ng 20
triÖu USD, trong ®ã phÇn lín lµ hoa ®-îc nh©n gièng b»ng nu«i cÊy in vitro.
ViÖc chän vËt liÖu ban ®Çu cho vi nh©n gièng lµ rÊt quan träng, kh«ng nh÷ng
quyÕt ®Þnh sù thµnh c«ng ban ®Çu mµ c¶ qu¸ tr×nh nh©n tiÕp theo. C¸c c«ng tr×nh
cña D’Amato (1977) cho thÊy chØ cã ®Ønh sinh tr-ëng cña chåi míi ®¶m b¶o vÒ sù
æn ®Þnh di truyÒn. TiÕp ®Õn lµ ®Ønh m« ph©n sinh víi kÝch th-íc nhá, kÕt hîp víi xö
lý nhiÖt ®Ó lµm s¹ch bÖnh lµ vËt liÖu tèt ®Ó nh©n. C¸c chåi nh©n ban ®Çu th-êng
®-îc lÊy tõ ®Ønh chåi hoÆc ®Ønh m« ph©n sinh trªn m«i tr-êng th¹ch chøa c¸c muèi
kho¸ng, ®-êng, vitamin vµ c¸c chÊt ®iÒu hoµ sinh tr-ëng. Vi nh©n gièng ®-îc b¾t
®Çu bÇu b»ng t¸ch ®Ønh chåi hoÆc m« ph©n sinh tõ c¸c c©y ®Þnh nh©n, sau ®ã khö
trïng vµ ®-a vµo nu«i cÊy ë m«i tr-êng phï hîp. C¸c chåi ®-îc h×nh thµnh vµ ®-îc
t¸ch ra cÊy chuyÓn sang m«i tr-êng míi, quy tr×nh cø thÕ ®-îc lÆp l¹i. §©y lµ
ph-¬ng ph¸p cho hÖ sè nh©n thÊp h¬n ph-¬ng ph¸p nh©n qua giai ®o¹n m« sÑo
hoÆc ph«i, nh-ng c¸c chåi ®-îc h×nh thµnh gi÷ ®-îc ®Æc ®iÓm cña c©y mÑ, Ýt hoÆc
kh«ng bÞ thay ®æi vÒ mÆt di truyÒn. Trong mét sè tr-êng hîp, vi nh©n gièng cã thÓ
thùc hiÖn th«ng qua viÖc t¹o ph«i hoÆc t¸i sinh c©y trùc tiÕp tõ m« sÑo. Ph-¬ng
ph¸p nµy cho hÖ sè nh©n cao h¬n nh-ng th-êng kÐo theo sù biÕn dÞ soma [19].
¦u ®iÓm cña nu«i cÊy in vitro lµ: cho hÖ sè nh©n cao sÏ rót ng¾n thêi gian
®-a gièng vµo s¶n xuÊt; nh©n ®-îc mét sè l-îng c©y lín trong mét diÖn tÝch nhá;
thuËn tiÖn vµ lµm h¹ gi¸ thµnh vËn chuyÓn, viÖc b¶o qu¶n c©y gièng thuËn lîi. C©y
nu«i cÊy m« th-êng ®-îc trÎ ho¸ cao ®é vµ cã rÔ gièng nh- c©y mäc tõ h¹t, thËm
chÝ kh«ng cã sù kh¸c biÖt ®¸ng kÓ so víi c©y mäc tõ h¹t. Trong lóc c©y hom l¹i
-6-
th-êng kh«ng cã rÔ cäc, rÔ c©y kh«ng thÓ ®©m s©u xuèng ®Êt nh- c©y mäc tõ h¹t vµ
th-êng cã hiÖn t-îng b¶o l-u côc bé. VÝ dô, c©y m« Keo lai ë giai ®o¹n 1-2 th¸ng
tuæi (còng nh- c¸c loµi c©y bè mÑ lµ Keo tai t-îng vµ Keo l¸ trµm) cã ®ñ c¸c lo¹i l¸
kÐp mét lÇn, kÐp hai lÇn vµ l¸ gi¶, l¹i cã rÔ theo kiÓu rÔ cäc nh- nh÷ng c©y mäc tõ
h¹t ®iÓn h×nh, th× c©y hom còng cña gièng nµy l¹i chØ cã l¸ gi¶ cña c©y tr-ëng
thµnh vµ kh«ng cã rÔ cäc (nghÜa lµ tÝnh trÎ ho¸ bÞ h¹n chÕ , cßn tÝnh b¶o l-u côc bé
th× biÓu hiÖn râ rÖt). V× thÕ nu«i cÊy m« cßn lµ mét biÖn ph¸p trÎ ho¸ gièng trong
s¶n xuÊt l©m nghiÖp [13].
Kh¸c víi c©y n«ng nghiÖp ng¾n ngµy, c©y rõng cã ®êi sèng dµi ngµy vµ ph¶i
mÊt nhiÒu n¨m míi ra hoa kÕt qu¶. Sau khi chän ®-îc c©y tréi, muèn cã gièng tèt
®Ó ®-a vµo s¶n xuÊt, ph¶i x©y dùng v-ên gièng vµ rõng gièng vµ ph¶i ®îi thªm mét
sè n¨m míi cã thÓ thu ®-îc mét l-îng h¹t ®ñ lín phôc vô trång rõng, tuy nhiªn c©y
gièng tõ nh÷ng h¹t nµy sÏ bÞ ph©n ho¸ dÉn ®Õn n¨ng suÊt rõng biÕn ®éng. Nh©n
gièng b»ng ph-¬ng ph¸p nu«i cÊy in vitro lµ mét trong nh÷ng biÖn ph¸p h÷u hiÖu
®Ó duy tr× nh÷ng ®Æc tÝnh tèt nhÊt cña c©y mÑ cho c¸c thÕ hÖ c©y sinh d-ìng tiÕp
theo. Do vËy nu«i cÊy in vitro ®· ®-îc ¸p dông réng r·i cho mét sè loµi c©y rõng
nh- b¹ch ®µn [14].
HiÖn nay nu«i cÊy in vitro ®· vµ ®ang ®-îc øng dông réng r·i trong s¶n xuÊt
th-¬ng m¹i ë nhiÒu n-íc trªn thÕ giíi, hµng tr¨m loµi c©y l¸ réng vµ hµng chôc loµi
c©y l¸ kim ®· ®-îc nu«i cÊy m« thµnh c«ng. Cho tíi n¨m 1991, Th¸i Lan ®· nh©n
gièng thµnh c«ng b»ng nu«i cÊy m« cho 55 loµi trong tæng sè 67 loµi tre tróc thö
nghiÖm. C«ng nghÖ nµy cho phÐp nh©n nhanh loµi Dendrocalamus asper víi c«ng
suÊt 1 triÖu c©y mçi n¨m. Víi loµi Dendrocalamus asper, trong n¨m 1980 hä chØ
cã trong tay vµi tr¨m h¹t gièng vµ ®· nhanh chãng cã trªn 100 000 c©y con ®-îc
®-a ra huÊn luyÖn t¹i v-ên -¬m, ®Õn n¨m 1992 môc tiªu cña hä lµ s¶n xuÊt vµi
triÖu c©y con phôc vô trång rõng [14].
Sè c¸c loµi b¹ch ®µn ®· ®-îc nh©n gièng b»ng ph-¬ng ph¸p in vitro ngµy
mét t¨ng, tíi n¨m 1987 ®· cã trªn 20 loµi b¹ch ®µn kh¸c nhau t¹o ®-îc c©y con in
-7-
vitro (Gupta vµ Mascarenhas, 1987). C¸c nhµ khoa häc Ên §é ®· t¹o thµnh c«ng
c©y m« tõ c¸c c©y tr«i b¹ch ®µn Eucalyptus camandulensis, Eucalyptus globulus,
Eucalyptus tereticornis, Eucalyptus torelliana vµ c¶ tõ c¸c c©y tréi cã hµm l-îng
tinh dÇu cao cña b¹ch ®µn chanh Eucalyptus citriodora. C©y m« cã nguån gèc tõ
c©y -u viÖt sinh tr-ëng nhanh gÊp 3 lÇn vµ ®ång ®Òu h¬n lµ c©y mäc tõ h¹t cña
cïng c©y mÑ. T¹i óc, nh©n gièng b»ng nu«i cÊy in vitro ®· ®-îc ¸p dông ®Ó nh©n
nhanh c¸c c©y ®-îc chän cho tÝnh chÞu mÆn trong ®Êt vµ ®ang ®-îc ®-a vµo s¶n
xuÊt lín cho loµi E. camaldulensis. Vµo n¨m 1987, kho¶ng 20 000 c©y m« cña c¸c
dßng v« tÝnh chÞu mÆn ®· ®-îc t¹o ra ®Ó trång l¹i rõng ë c¸c má bauxite gÇn Perth,
T©y óc [14].
Trung Quèc ®· t¹o c©y in vitro thµnh c«ng cho 100 loµi c©y th©n gç nhd¬ng, b¹ch ®µn, bao ®ång, tÕch … Lµ n-íc øng dông sím vµ thµnh c«ng nu«i cÊy
m« vµo trång rõng diÖn réng, c©y ®-îc nh©n gièng thµnh c«ng chÝnh lµ E.
urophylla. §Õn n¨m 1991 ë vïng Nam Trung Quèc, ng-êi ta ®· t¹o ra trªn 1 triÖu
c©y m« cña c¸c c©y vµ dßng lai ®-îc chän läc. Nh÷ng c©y m« nµy ®-îc dïng nhlµ c¸c c©y ®Çu dßng ®Ó t¹o c©y hom t¹i c¸c v-ên -¬m ®Þa ph-¬ng vµ dïng th¼ng
vµo trång rõng [15].
NhiÒu loµi c©y l¸ réng ch©u ¢u ®· ®-îc thö nghiÖm nh©n gièng thµnh c«ng
b»ng c¸c biÖn ph¸p nu«i cÊy m«, ®ã lµ c¸c loµi nh-: Acer, Beluta, Carpinus, Fagus,
Quercus, Ulmus, Fraxinus, Prunus, Juglans, Castanea, Tilia, Sorbus … C¸c c©y
m« ®· ®-îc trång ra thùc ®Þa ®Ó so s¸nh vµ ®· cho thÊy chóng cã phenotip gièng
nhau, tû lÖ sèng ë rõng trång sau khi c©y ®-îc huÊn luyÖn lµ kh¸ cao, ®¹t 90 -100%
cho c¸c loµi Beluta, Quercus, Sorbus vµ Salix [15].
HiÖn nay nu«i cÊy in vitro còng lµ mét biÖn ph¸p nh©n gièng ®-îc ¸p dông
nhiÒu ë c¸c loµi c©y l¸ kim nh»m phôc vô cho c¸c ch-¬ng tr×nh trång rõng dßng v«
tÝnh. §èi víi c¸c loµi th«ng P. nigra, P. pinaster, P. sylvestris gi©m hom tõ c©y giµ
lµ rÊt khã cho nªn ng-êi ta ®ang ¸p dông c¸c biÖn ph¸p nu«i cÊy m« nh- nu«i cÊy
ph«i, nu«i cÊy t¹o m« sÑo … vµ c¸c biÖn ph¸p nµy cã nhiÒu triÓn väng, nhÊt lµ ®èi
-8-
víi th«ng P. pinaster. Nh©n chåi in vitro tõ c©y non loµi V©n sam (Picea
sitchensis) cho hÖ sè nh©n biÕn ®éng rÊt lín tuú theo c©y mÑ, cô thÓ lµ 17 – 5000
chåi mçi n¨m. Cã tíi 30 loµi trong sè c¸c loµi c©y l¸ kim ®-îc nghiªn cøu nu«i cÊy
m« vµ ®· ®¹t ®-îc nh÷ng thµnh c«ng b-íc ®Çu, trong ®ã ph¶i kÓ ®Õn c¸c loµi nhAbies balsamea (t¹o ®-îc chåi ë c©y 15 – 20 tuæi), c¸c loµi B¸ch t¸n Araucaria,
LiÔu sam Cryptomeria japonica, Larix sp., Picea glauca, ThiÕt sam Pseudotsuga
menziesii, Cï tïng Sequoia sempervirens, Sequoiadendron gigenteum, Thuja sp.,
Tsuga heterophylla …[15].
Nu«i cÊy m« cã thÓ lµ biÖn ph¸p tèt ®Ó trÎ ho¸ vµ t¨ng hÖ sè nh©n, nhÊt lµ
biÖn ph¸p t¹o ph«i v« tÝnh. Ng-êi ta ®· nghiªn cøu t¹o nu«i cÊy ph«i v« tÝnh cho
c©y ThiÕt sam (Pseudotsuga menziesii), mÆc dï ch-a t¹o ra ®-îc c©y hoµn chØnh tõ
c¸c ph«i v« tÝnh cña c©y nµy nh-ng chåi bÊt ®Þnh ®· ®-îc t¹o ra tõ ®Ønh th©n c©y
mÑ 64 tuæi. B»ng ph-¬ng ph¸p nu«i cÊy in vitro, c¸c loµi B¸ch t¸n cho hÖ sè nh©n
thÊp, chØ t¹o ®-îc 20 – 60 chåi míi tõ mét c©y con trong vßng 4 th¸ng ®èi víi loµi
A. cunninghamii vµ míi chØ cã c¸c chåi cña loµi c©y nµy ra rÔ in vitro [15]
Trong sè 30 loµi c©y l¸ kim ®· ®-îc nu«i cÊy m«, cã bèn loµi ®-îc ®-a vµo
s¶n xuÊt diÖn réng, ®ã lµ Cï tïng Sequoia sempevirens ë AFOCEL (Ph¸p); th«ng
P. radiate ë ViÖn nghiªn cøu l©m nghiÖp New Dil©n; P. taeda vµ Pseudotsuga
menziesii ë Mü .
C¸c biÖn ph¸p nu«i cÊy m« còng ®· ®-îc ¸p dông cho c©y TÕch, Gupta vµ
c¸c céng sù (1979) ®· m« t¶ sù h×nh thµnh côm chåi tõ phÇn c¾t cña c©y non vµ tõ
mÇm c©y 100 tuæi. Tõ ®ã hä cã thÓ t¹o ®-îc 500 c©y in vitro tõ mét chåi ë c©y
tr-ëng thµnh vµ 3000 c©y tõ mét c©y non trong mét n¨m. Kaosa-ard (1990) cho
biÕt Th¸i Lan còng ®· ph¸t triÓn thµnh c«ng kü thuËt nu«i cÊy m« (nu«i cÊy ®Ønh
th©n vµ ph«i) vµo n¨m 1986 cho c©y TÕch vµ cho phÐp t¹o 500 000 chåi tõ mét chåi
trong mét n¨m. Perhutani (1991) còng cho biÕt Indonexia ®· thö nghiÖm nu«i cÊy
m« thµnh c«ng vµ mét vµi c©y m« ®· ®-îc ®em trång thö [15].
-9-
Ng-êi ta còng ®· nh©n gièng thµnh c«ng Phi lao b»ng c¸c biÖn ph¸p nu«i
cÊy m« vµ ®· trång so s¸nh víi c©y h¹t trong nhµ kÝnh. Kü thuËt nµy ®ang ®-îc
dïng ®Ó t¹o c©y m« Phi lao sinh tr-ëng nhanh, kh¸ng bÖnh vµ cè ®Þnh ®¹m cao cho
trång rõng [15].
1.2. Th«ng caribª, vÞ trÝ trong s¶n xuÊt l©m nghiÖp vµ triÓn väng trång rõng ë
ViÖt Nam
Th«ng caribª (Pinus caribaea Morelet) ®-îc g©y trång ë n-íc ta tõ nh÷ng
n¨m 1963, nh÷ng th«ng b¸o ®Çu tiªn cho thÊy Th«ng caribª lµ loµi sinh truáng
nhanh th©n th¼ng ®Ñp, cµnh nh¸nh nhá h¬n Th«ng ba l¸ vµ Th«ng ®u«i ngùa nªn
®-îc nhiÒu ®Þa ph-¬ng -a thÝch g©y trång. Tuy nhiªn ch-a ®-îc ®¸nh gi¸ ®Çy ®ñ, v×
vËy cã nhiÒu ý kiÕn kh¸c nhau trong viÖc sö dông loµi th«ng nµy [9], [12].
Th«ng caribª gåm 3 biÕn chñng lµ: Pinus caribaea var caribaea, Pinus
caribaea var hondurensis vµ Pinus caribaea var bahamensis ®Òu cã ph©n bè tù
nhiªn ë vïng Trung Mü. Trong ®ã biÕn chñng caribaea cã ph©n bè tõ 16o – 20o ®é
vÜ B¾c, ph©n bè tù nhiªn ë Cuba vµ ®¶o Juventus thuéc vïng biÓn Caribª, chñ yÕu
tËp trung ë nh÷ng vïng thÊp, ®åi b¸t óp, th-êng ë ®é cao 330 m so víi mÆt n-íc
biÓn. Ngoµi ra biÕn chñng caribaea cßn xuÊt hiÖn ë ®é cao xÊp xØ 760 m, Ýt cã
tr-êng hîp ph©n bè ë ®é cao trªn 1200 m (Poyton, 1997) [4].
BiÕn chñng bahamensis ph©n bè tù nhiªn tõ 22o – 27o ®é vÜ B¾c, thuéc vïng
®¶o Bahamas vµ Caicos, ngoµi ra cßn t×m thÊy ë b¸n ®¶o Yucutan thuéc vïng §«ng
B¾c Mü. BiÕn chñng hondurensis ph©n bè tù nhiªn tõ 12o – 16o ®é vÜ B¾c, tËp trung
chñ yÕu ë ®¶o Belize, Guatelama, Poptun, Guanaja, Nicazagua. Sinh tr-ëng chñ yÕu
trªn c¸c khu vùc ®ång cá, ®ång b»ng ven biÓn cã ®é cao so víi mÆt n-íc biÓn lµ
460 – 760 m, nh-ng ph©n bè tËp trung nhiÒu nhÊt ë ®é cao 460 m (Perry JP Jr,
1991) [4].
Gç Th«ng caribª cã thí th¼ng mÞn, ®é bãng võa ph¶i, th-êng ®-îc sö dông
lµm v¸n Ðp, th©n Th«ng caribª th¼ng, dÔ c-a xÎ nh-ng phô thuéc nhiÒu vµo ®é tuæi
- 10 -
(Bredenkamp vµ Van Vuuren, 1987) [25]. Ngoµi ra Th«ng caribª cßn cã nhiÒu
c«ng dông kh¸c nh-: gç x©y dùng, gç trô má, v¸n d¨m, v¸n Ðp, bét giÊy, gç ®ãng
tµu thuyÒn, v¸n èp t-êng, gç ®ãng congten¬, v¸n èp trÇn, gç ®ãng ®å hép, gç cét
®iÖn, gç cét nhµ, gç néi thÊt, than cñi…
Víi tèc ®é sinh tr-ëng nhanh vµ kh¶ n¨ng thÝch øng réng víi c¸c vïng sinh
th¸i kh¸c nhau trªn thÕ giíi, ®¸p øng ®-îc nhiÒu môc tiªu kinh tÕ nªn Th«ng caribª
®· ®-îc dÉn nhËp g©y trång ë 65 n-íc trªn thÕ giíi, chñ yÕu lµ c¸c n-íc thuéc
vïng NhiÖt ®íi vµ ¸ nhiÖt ®íi. Giíi h¹n vÜ ®é trång më réng nhiÒu so víi n¬i
nguyªn s¶n, tõ vÜ ®é 55o Nam ë Argentina tíi 33o vÜ ®é B¾c ë Ên §é D-¬ng, giíi
h¹n kinh ®é còng ®-îc më réng tõ 180o kinh ®«ng ë Fiji tíi 158o kinh ®é t©y ë
Hawaii. §é cao vïng trång biÕn ®éng tõ mÆt n-íc biÓn tíi 1200 m ë Zaire, 1220 m
ë Nigeria, trªn 1820 m ë Uganda vµ 2400 m ë Kenya (Anoruo vµ Berlyn, 1993) [5]
Nh- vËy, Th«ng caribª ®· ®-îc g©y trång ë tÊt c¶ c¸c d¹ng khÝ hËu cña c¸c
n-íc nhiÖt ®íi vµ cËn nhiÖt ®íi. Vïng ph©n bè rõng trång cña loµi ®-îc më réng c¶
vÒ vÜ ®é vµ kinh ®é, c¶ vïng cã khÝ hËu miÒn nói tíi khÝ hËu cËn nhiÖt ®íi vµ vïng
ven biÓn (Anoruo vµ Berlyn, 1993) [5]. Nh×n chung th«ng Caribª cã thÓ sinh tr-ëng
tèt trªn nhiÒu lo¹i ®Êt kh¸c nhau khi ®-îc trång ngoµi ph¹m vi ph©n bè tù nhiªn
cña chóng.
ViÖt Nam lµ mét n-íc n»m trong khu vùc nhiÖt ®íi cña Ch©u ¸, cã c¸c ®iÒu
kiÖn ®Þa lý kh¸ t-¬ng ®ång víi sù ph©n bè tù nhiªn cña Th«ng caribª, nªn ®· ®-îc
®-a vµo trång ë n-íc ta tõ nhiÒu n¨m nay. Ngµy nay Th«ng caribª ®· ®-îc x¸c
®Þnh lµ mét trong c¸c loµi c©y trång rõng trong ch-¬ng tr×nh 5 triÖu hecta rõng. C¸c
kÕt qu¶ kh¶o nghiÖm b-íc ®Çu ë ViÖt Nam cho thÊy th«ng lµ loµi c©y cã nhiÒu
triÓn väng, ®Æc biÖt lµ biÕn chñng Pinus caribaea var hondurensis.
KÕt qu¶ kh¶o nghiÖm Th«ng caribª t¹i §µ L¹t n¨m 1963 b-íc ®Çu cho thÊy
biÕn chñng hondurensis cña Th«ng caribª cã sinh tr-ëng nhanh, h×nh d¸ng th©n
®Ñp, cao, thon ®Òu, t¸n l¸ nhá, cµnh mäc ngang, cã tèc ®é sinh tr-ëng nhanh h¬n
Th«ng ba l¸. ë tuæi 12, c©y cao b×nh qu©n 14.3 m vµ ®-êng kÝnh ngang ngùc b×nh
- 11 -
qu©n ®¹t 16.3 cm, t¨ng tr-ëng b×nh qu©n vÒ chiÒu cao lµ 1.19 m/n¨m vµ ®-êng kÝnh
lµ 1.35 cm/n¨m. ë tuæi 16, c©y cao trung b×nh 19.9 m, ®-êng kÝnh ngang ngùc
trung b×nh lµ 26.4 cm, t¨ng tr-ëng chiÒu cao b×nh qu©n lµ 1.24 m/n¨m vµ ®-êng
kÝnh lµ 1.65 cm/n¨m [12].
Kh¶o nghiÖm t¹i Mang Linh cho thÊy biÕn chñng hondurensis trång trªn ®Êt
feralit vµng ®á ph¸t triÓn trªn ®¸ mÑ granit cã tÇng ®Êt s©u, Èm vµ líp mïn kh¸ dµy
cã sinh tr-ëng nhanh h¬n Th«ng ba l¸ §µ L¹t. Sau 16 n¨m trång, c©y cã chiÒu cao
b×nh qu©n lµ 17 m vµ ®-êng kÝnh lµ 26.6 cm, t¨ng tr-ëng b×nh qu©n hµng n¨m vÒ
chiÒu cao lµ 1.21 – 1.22 m/n¨m vµ ®-êng kÝnh lµ 1.76 – 1.80 cm/n¨m [12].
Giai ®o¹n 1978 – 1982, mét kh¶o nghiÖm xuÊt xø kh¸ ®Çy ®ñ theo dù ¸n
SIDA t¹i Phó Thä (P. Stahl, 1984) [40]. VËt liÖu nghiªn cøu gåm bèn loµi Th«ng:
Th«ng nhùa (P. merkusii) víi 5 xuÊt xø, Th«ng ba l¸ (P. kesiya) víi 6 xuÊt xø,
Th«ng oocarpa (P. oocarpa) víi 1 xuÊt xø, Th«ng caribª (P. caribaea) gåm 3 biÕn
chñng, trong ®ã biÕn chñng caribaea (1 xuÊt xø), biÕn chñng bahamensis (1 xuÊt
xø) vµ biÕn chñng hondurensis (4 xuÊt xø). Kh¶o nghiÖm ®-îc x©y dùng trªn 4 ®Þa
®iÓm lµ Th¸i Long, S¬n Nam (Tuyªn Quang), §Òn Hïng vµ Yªn KiÖn (VÜnh Phó
cò). Trong 4 loµi th«ng ®-a vµo kh¶o nghiÖm (ë giai ®o¹n 6 – 8 tuæi) th× Th«ng
caribª lµ loµi cã sinh tr-ëng nhanh nhÊt, trong c¸c biÕn chñng Th«ng caribª ®-îc
kh¶o nghiÖm th× biÕn chñng hondurensis cã sinh tr-ëng nhanh nhÊt, tiÕp ®Õn lµ
biÕn chñng bahamensis vµ cuèi cïng lµ biÕn chñng caribaea [16], [30], [41].
KÕt qu¶ kh¶o nghiÖm ë tuæi 8 cho thÊy nh÷ng xuÊt xø cã sinh tr-ëng tèt cña
2 biÕn chñng hondurensis vµ bahamensis lµ xuÊt xø Potun (Guatemala), Guanaja
(Honduras), Cardwell (Queensland, Australia), Almicamba (Nicaragua) vµ Andros
(Bahamas). T¸c gi¶ ®· ®i ®Õn kÕt luËn: ë khu vùc nµy nÕu trång rõng quy m« lín
chØ tËp trung vµo c¸c xuÊt xø tèt cña hai biÕn chñng hondurensis vµ bahamensis
[41].
KÕt qu¶ nghiªn cøu vµ ®¸nh gi¸ c¸c kh¶o nghiÖm loµi vµ xuÊt xø Th«ng
caribª sau 9 n¨m trång kh¶o nghiÖm ë §¹i L¶i (VÜnh Phóc), §«ng Hµ (Qu¶ng TrÞ),
- 12 -
S«ng M©y (§ång Nai), … cho thÊy Th«ng caribª lµ loµi c©y cã triÓn väng vÒ sinh
tr-ëng nhanh, trong ®ã biÕn chñng P. caribaea var hondurensis ®-îc ®¸nh gi¸ lµ
biÕn chñng cã sinh tr-ëng nhanh h¬n hai biÕn chñng cßn l¹i, trong biÕn chñng
hondurensis cã xuÊt xø Poptun, Alamicamba, Guanaja vµ Cardwell lµ nh÷ng xuÊt
xø cã triÓn väng nhÊt vµ phï hîp víi mét sè vïng trång ë n-íc ta [3].
§¸nh gi¸ nh÷ng kÕt qu¶ kh¶o nghiÖm ®-îc x©y dùng gÇn ®©y Lª §×nh Kh¶
còng cho thÊy P. caribaea var hondurensis lµ mét trong nh÷ng biÕn chñng triÓn
väng h¬n hai biÕn chñng cßn l¹i [9], [10], [29]. §¸nh gi¸ míi nhÊt cña Phan Thanh
H-¬ng (2000) khi nghiªn cøu ®Æc ®iÓm sinh tr-ëng cña mét sè xuÊt xø Th«ng
caribª ®-îc kh¶o nghiÖm trªn mét sè trªn mét sè vïng sinh th¸i ë ViÖt Nam cho
thÊy trong ba biÕn chñng Th«ng caribª ®-îc ®-a vµo kh¶o nghiÖm, biÕn chñng
hondurensis cã sinh tr-ëng tèt nhÊt t¹i 5 ®Þa ®iÓm: §¹i L¶i (VÜnh Phóc), §«ng Hµ
(Qu¶ng TrÞ), Pleiku (Gia Lai), Lang Hanh (L©m §ång) vµ S«ng M©y (§ång Nai);
biÕn chñng Bahamensis sinh tr-ëng tèt nhÊt ë Xu©n Khanh, CÈm Quú (Hµ T©y);
biÕn chñng caribeaea sinh tr-ëng kÐm nhÊt trªn tÊt c¶ c¸c lËp ®Þa [4].
1.3. Nh÷ng nghiªn cøu vÒ nh©n gièng th«ng b»ng ph-¬ng ph¸p nu«i cÊy in
vitro trªn thÕ giíi
1.3.1. C¸c nghiªn cøu vÒ vËt liÖu nu«i cÊy in vitro vµ kh¶ n¨ng h×nh thµnh chåi
tõ mÉu nu«i cÊy
Nh÷ng nghiªn cøu nu«i cÊy m« cho loµi th«ng ®· ®-îc tiÕn hµnh b»ng viÖc
sö dông mÊu nu«i cÊy ban ®Çu tõ c©y con, v× loaÞ vËt liÖu nµy thuËn lîi cho viÖc
khö trïng mÉu cÊy. Theo B. Macdonald khi lÊy mÉu cÊy ®èi víi c©y th©n gç nªn
lÊy vµo s¸ng sím vµ kÝch th-íc mÉu cÊy nªn dµi tõ 2 – 3 cm [17]. Murashige nhËn
thÊy ®èi víi c¸c c©y th©n gç, mÉu cÊy lÊy tõ c©y non t¸i sinh tèt h¬n mÉu lÊy tõ c©y
mÑ tr-ëng thµnh [34].
Sù h×nh thµnh c¸c chåi bÊt ®Þnh tõ ph«i tr-ëng thµnh ®· ®-îc tiÕn hµnh cho
loµi Th«ng P. radiate, P. loblolly v× kh¶ n¨ng cho hÖ sè nh©n cao, c¸c thö nghiÖm
- 13 -
trång rõng tõ nh÷ng c©y m« (plantlet) ®· ®-îc thiÕt lËp (Smith, 1985; Amerson vµ
céng sù, 1985) [38].
Dïng c¸c mÉu cÊy kh¸c nhau th× sù h×nh thµnh chåi sÏ khã dÔ kh¸c nhau.
PhÇn lín c¸c c«ng tr×nh trong nh©n gièng c©y l¸ kim ®· xuÊt b¶n ®Òu m« t¶ vËt liÖu
nu«i cÊy ban ®Çu lµ nh÷ng c¬ quan cña c©y non v« trïng víi ph-¬ng thøc t¸i sinh
t¹o chåi vµ c©y con. Chåi cã thÓ ®-îc kÝch thÝch vµ h×nh thµnh trùc tiÕp trªn ph«i
h÷u tÝnh cña c©y l¸ kim vµ trªn nh÷ng c¬ quan cña c©y non ®Æc biÖt lµ l¸ mÇm vµ
chåi ®Ønh, trong ®ã l¸ mÇm cña c©y non tõ lµ vËt liÖu ®-îc sö dông réng r·i nhÊt
[26]. Nh÷ng lo¹i mÉu cÊy nµy thuËn tiÖn cho viÖc khö trïng mÉu (lÊy tõ h¹t) vµ
còng thuËn lîi cho ph«i v« tÝnh vµ l¸ mÇm ph©n ho¸ t¹o chåi bÊt ®Þnh.
Trong hÇu hÕt c¸c nghiªn cøu, l¸ mÇm c©y non ®-îc t¸ch ra ®Ó nu«i cÊy cho
sè chåi bÊt ®Þnh nhiÒu h¬n ph«i nguyªn vÑn, trô d-íi l¸ mÇm hoÆc c¸c m« kh¸c cña
c©y non vµ trë thµnh mÉu cÊy ®-îc sö dông réng r·i. Kh¶ n¨ng t¸i sinh chåi cña l¸
mÇm phô thuéc ®éc lËp víi tuæi cña chóng, l¸ mÇm tõ c©y mÇm P. radiate 1 ngµy
tuæi ë tr¹ng th¸i sinh lý tèt nhÊt cho sù t¹o chåi (Aitken – Christie vµ c¸c céng sù,
1982), trong khi chåi in vitro cña c©y Linh sam ( Douglas) ®-îc t¸i sinh tõ l¸ mÇm
cã tuæi tèi -u tõ 2 – 4 tuÇn (Wochok vµ Abo El-Nil, 1977) [26]. Mét nghiªn cøu
kh¸c ®-îc thùc hiÖn bëi Cheng (1977) kh«ng t×m thÊy sù ¶nh h-ëng cña tuæi (2
tuÇn hoÆc 2 th¸ng tuæi) ®Õn sè chåi ®-îc t¹o ra tõ l¸ mÇm c©y Linh sam (Douglas)
non. Sè chåi ®-îc h×nh thµnh tõ ph«i hoÆc mÉu cÊy tõ c©y non cã thÓ bÞ ¶nh h-ëng
lín bëi c¸c thñ tôc xö lý tr-íc khi t¹o chåi. Sù t¸i sinh chåi in vitro sÏ thuËn lîi nÕu
h¹t th«ng ®-îc xö lý l¹nh (Smeltzer vµ céng sù, 1977; Relly vµ Washer, 1977) [26]
hoÆc ®-îc xö lý b»ng H2O2 ®Ó ph¸ vì tr¹ng th¸i ngñ tr-íc khi ph«i ®-îc t¸ch ra vµ
nu«i cÊy (Mehra-Palta vµ céng sù, 1977) [31]; (Mott vµ Amerson, 1981) [32]. So
s¸nh c¸c kÕt qu¶ tõ h¹t ®-îc xö lý vµ kh«ng xö lý, mét tû lÖ lín l¸ mÇm cña P.
taeda vµ P. monticola ®· h×nh thµnh chåi vµ cã mét sè lín chåi trªn mét c©y so víi
h¹t kh«ng ®-îc xö lý [26].
- 14 -
Tuy nhiªn nh÷ng mÉu cÊy trªn chØ nªn giíi h¹n trong viÖc nghiªn cøu qu¸
tr×nh ph¸t sinh h×nh th¸i v× khã ®¶m b¶o r»ng c¸c ®Æc tÝnh di truyÒn cña chóng cã
®-îc b¶o vÖ hay kh«ng vµ cã phï hîp môc tiªu kh«ng, nªn kh«ng thÓ dïng cho s¶n
xuÊt. NÕu môc ®Ých lµ nghiªn cøu, mÉu cÊy ®Òu cã thÓ lÊy tõ ph«i cña h¹t non, h¹t
giµ. Nu«i cÊy m«, c¬ quan cña c©y tr-ëng thµnh sÏ khã kh¨n h¬n v× khã t¹o ®-îc
mÉu cÊy, cã thÓ kh«ng cho ra ®-îc chåi bÊt ®Þnh hay chåi n¸ch, ®«i khi khã ra rÔ
vµ th-êng t¹o ra nh÷ng c©y cã tÝnh h-íng nghiªng.
1.3.2. C¸c nghiªn cøu vÒ m«i tr-êng nu«i cÊy trong nh©n gièng th«ng in vitro
Trªn thÕ giíi nh©n gièng c¸c loµi c©y l¸ kim b»ng ph-¬ng ph¸p nu«i cÊy m«
®· ®-îc thùc hiÖn vµ c«ng bè bëi nhiÒu t¸c gi¶ (Aitken – Christie vµ Thorpe, 1984;
Berlyn vµ c¸c céng sù, 1986) [38].
Trong nu«i cÊy in vitro, chåi cã thÓ ®-îc t¸i sinh trùc tiÕp tõ callus trªn mÉu
cÊy cßn non cña c©y l¸ kim nh-ng nh- vËy th-êng hay cã nh÷ng rñi ro vÒ biÕn
®éng kiÓu gen, ®Æc biÖt lµ nu«i cÊy nh÷ng callus kh«ng cã tæ chøc (Aitken –
Christie vµ c¸c céng sù, 1988) [38].
NÕu nh- sù h×nh thµnh chåi tõ callus bÞ lo¹i trõ, kü thuËt nh©n gièng in vitro
thÝch hîp cho c©y l¸ kim lµ: t¹o chåi trùc tiÕp; t¹o chåi tõ chåi n¸ch; nu«i cÊy ph«i
v« tÝnh. MÉu cÊy sö dông cho nh÷ng kü thuËt nµy lµ ph«i h¹t non, c©y mÇm, chåi
n¸ch ... MÉu cÊy tõ nh÷ng c©y tr-ëng thµnh khã ®-îc h×nh thµnh, cã thÓ kh«ng cho
ra ®-îc chåi bÊt ®Þnh hay chåi n¸ch, ®«i khi khã t¹o rÔ vµ kÕt qu¶ th-êng t¹o ra
nh÷ng c©y h-íng nghiªng (Aitken – Christie vµ céng sù, 1988) [38].
M«i tr-êng nu«i cÊy ®· ®-îc dïng cho nu«i cÊy t¹o chåi in vitro c©y l¸ kim
cã thÓ kÓ tíi lµ:
SH (1972); WPM (1981); GD (1972); MCM (1983); SH
(1972)…c¸c m«i trêng SH; GD; WPM; LPm … c¶i tiÕn vµ thÊy phÇn lín c¸c m«i
tr-êng t¹o chåi tèt h¬n so víi m«i tr-êng MS (1962), chåi xuÊt hiÖn víi tÇn sè lín
h¬n nhiÒu [26]. C¸c m«i tr-êng nu«i cÊy nãi trªn ®Òu chøa ®ñ c¸c nguyªn tè ®a
l-îng vµ vi l-îng nh-ng sai kh¸c vÒ hµm l-îng kh¸ lín.
- 15 -
Thorpe vµ Harry (1991) ®· nghiªn cøu nu«i cÊy th«ng Pinus canariensis víi
nguån vËt liÖu sö dông chñ yÕu tõ l¸ mÇm cña c©y con míi n¶y mÇm v« trïng, t¸c
gi¶ sö dông hai lo¹i m«i tr-êng nu«i cÊy chÝnh lµ m«i tr-êng SH (1972); m«i
tr-êng MCM (1983) cã bæ sung 5-10 M BAP. Nghiªn cøu ®· x¸c ®Þnh ®-îc m«i
tr-êng MCM víi nång ®é BAP tèi -u trong giai ®o¹n t¸i sinh chåi lµ 10 M, x¸c
®Þnh ®-îc tæ hîp phytohormon lµ BAP/2 iP (tû lÖ 1:1) lµ 5/5 M cho kÕt qu¶ t¸i
sinh chåi tèt h¬n m«i tr-êng chØ cã BAP; x¸c ®Þnh ®-îc gi¸ thÓ ra rÔ lµ hçn hîp v«
trïng than bïn/vermiculate (tû lÖ 1:1) chøa 1/4 kho¸ng MCM, xö lý chåi ra rÔ b»ng
IBA 1 M trong 4 giê. KÕt qu¶ ®· ®-a c©y in vitro vµo gi¸ thÓ trong bÇu PVC ë
®iÒu kiÖn nhµ kÝnh [42].
Shakya, Joshee vµ Agrawal (1989) ®· thµnh c«ng trong nghiªn cøu nh©n
gièng th«ng P. wallichiana b»ng kü thuËt nu«i cÊy ph«i cã ®Þnh h-íng. VËt liÖu
nu«i cÊy lµ ph«i ®-îc t¸ch ra tõ h¹t th«ng P. wallichiana (cßn gäi th«ng xanh hay
th«ng Bhutan). Ph«i t¸ch ra ®-îc nu«i cÊy trªn m«i tr-êng Aiken - Christie (LP1984) bæ sung BAP ë c¸c nång ®é tõ 0 - 88 M trong 10; 14; 21 ngµy. KÕt qu¶ ®¹t
Ýt nhÊt 40 chåi/ph«i trong 1 chu kú cÊy chuyÓn 4 th¸ng [40].
N¨m 1995, Okamura M. vµ Kondo T. c«ng bè “Híng dÉn nu«i cÊy m« c©y
th«ng” giíi thiÖu t¹o c©y con th«ng Pinus thunbergi trong èng nghiÖm tõ nu«i cÊy
ph«i vµ l¸ mÇm. Trong h-íng dÉn nµy dïng m«i tr-êng GD (1972) vµ m«i tr-êng
AE ®Ó nu«i cÊy giai ®o¹n nh©n chåi. Giai ®o¹n nu«i cÊy ban ®Çu bæ sung 5 - 10
M BAP vµ 3 % ®-êng. Giai ®o¹n ra rÔ dïng m«i tr-êng Risser and White cã bæ
sung 10 M IBA vµ ®· t¹o thµnh c«ng c©y con trong èng nghiÖm nh-ng kh«ng thÊy
c«ng bè sè l-îng vµ c¸c kÕt qu¶ thÝ nghiÖm [37].
Nu«i cÊy m« c©y l¸ kim cã nhiÒu khã kh¨n, ®Æc biÖt lµ ®èi víi c¸c lo¹i c©y
nh- th«ng. C¸c th«ng tin vÒ mÉu nu«i cÊy, m«i tr-êng dinh d-ìng kho¸ng vµ sö
dông chÊt ®iÒu hoµ sinh tr-ëng cho c¸c loµi c©y l¸ kim nãi chung vµ loµi th«ng nãi
riªng ®-îc kª trong biÓu 1.1 [26]:
BiÓu 1.1: Th«ng tin vÒ nu«i cÊy in vitro c¸c loµi c©y l¸ kim
- 16 -
M«i
nu«i M«i
tr-êng tr-êng
kÝch
thÝch h×nh
nh©n chåi
thµnh
chåi
Loµi c©y
MÉu
cÊy
Piece abies
Ph«i h¹t giµ
M«i
tr-êng
kÐo
dµi Nguån tham kh¶o
chåi
1/2SH-1972 + 1/2SH-1972
1.1 mg/lBAP
Von Arnold vµ Eriksson
(1987)
Von
Arnold
(1987)
Piece glauca
Trô d-íi l¸ LPm-1981 + 2.2 LPm-1981
mÇm
mg/lBAP
Ellis vµ c¸c céng sù
(1991)
Piece glauca
Trô d-íi l¸ CD-1975 +2.25 CD-1975
mÇm
mg/lBAP
Campbell
(1975)
Piece
ormorika
Chåi vµ l¸ LPm-1981 + 1.0 LPm-1981
mÇm
c©y mg/lBAP
Budimir
(1992)
vµ
vµ
Durzan
Vujieie
con
Pinus briata
Ph«i h¹t vµ SH mod.- 1981 SH mod.- 1981
l¸ mÇm
+ 3.0 mg/lBAP
Abdullah vµ c¸c céng sù
(1981)
Pinus
canariensis
Ph«i
míi
mÇm
Martinez Pulido vµ c¸c
céng sù (1991-1992)
Pinus caribeae Ph«i h¹t
h¹t MCM-1983 + 1/2David
n¶y 2.2 mg/lBAP
1982a
Cheng-
1/2David
+
0.05%AC
Cheng-1977;1978
1977;1978 + 2
mg/lBAP
Halos vµ Go (1993); Go
vµ c¸c céng sù (1993)
Pinus contorta
l¸ mÇm vµ 1/2LPm-1981 + 1/2LPmtrô d-íi l¸ 2.25 mg/lBAP
1981
mÇm
c©y
non
1/4LPm1981;
1/8LPm1981
Patel vµ Thorpe (1984)
Pinus elliotii
l¸ mÇm tõ GD-1975 + 10 GD-1975
ph«i
mg/lBAP + 0.01
1/2GD1975
Lesney vµ c¸c céng sù
(1988)
mg/lNAA
Pinus
virginiana
l¸ mÇm tõ GD mod.-1981 SH-1972
SH- 1972
h¹t ®· n¶y + 10 mg/lBAP
+
4
mÇm
mg/lBAP
Lopez Petalta vµ c¸c céng
sù (1991)
- 17 -
S¬ ®å nu«i cÊy in vitro c©y l¸ kim tõ c¸c mÉu cÊy cã thÓ tãm t¾t [26]:
Sự phát sinh
phôi
T¹o chåi
trùc tiÕp
Phôi
C©y mÇm
Callus phôi
hoá
Phôi vô
tính
L¸ mÇm
Chåi bÊt
®Þnh
Trô d-íi l¸
mÇm
T¹o chåi
trùc tiÕp
- Chåi n¸ch
- Bã l¸ kim
Chåi sinh
tr-ëng vµ
v-¬n dµi
Cây con
in vitro
Cây con
in vitro
Chåi n¸ch
Trªn c¬ së cã m«i tr-êng dinh d-ìng kho¸ng víi thµnh phÇn vµ hµm l-îng
t-¬ng ®èi thÝch hîp th× ®iÒu quan träng nhÊt cßn l¹i lµ vÊn ®Ò sö dông chÊt ®iÒu hoµ
sinh tr-ëng (cßn gäi lµ phytohormone hay hormon). BiÓu 1.1 cho thÊy trong nu«i
cÊy in vitro c©y th«ng, ®Ó kÝch thÝch h×nh thµnh chåi th-êng ®ßi hái hµm l-îng chÊt
®iÒu hoµ sinh tr-ëng t-¬ng ®èi thÊp. PhÇn lín c¸c m«i tr-êng h×nh thµnh vµ v-¬n
chåi kh«ng cÇn sö dông phytohormon. Tuy nhiªn nhiÒu t¸c gi¶ cho r»ng cho thªm
mét sè chÊt ®iÒu hoµ sinh tr-ëng víi liÒu l-îng thÝch hîp lµ cÇn thiÕt. Cã nghiªn
cøu ®· dïng BAP ®Õn nång ®é 2 – 10 mg/l. Qua qu¸ tr×nh nghiªn cøu thµnh c«ng
víi h¬n 30 loµi c©y l¸ kim cña c¸c t¸c gi¶ trªn thÕ giíi, nhËn thÊy r»ng BAP 2 mg/l
– 2.25 mg/l lµ rÊt thÝch hîp cho sù ph©n ho¸ t¹o chåi, kÝch thÝch ph©n ho¸ t¹o chåi
tõ ph«i v« tÝnh b»ng BAP sÏ t-¬ng ®èi cã hiÖu qu¶.
Nh©n gièng b»ng ph-¬ng ph¸p nu«i cÊy in vitro víi th«ng, mÆc dï c¸c loµi
cã ®ßi hái gÇn gièng nhau ®èi víi m«i tr-êng nu«i cÊy nh-ng do mçi ®Æc ®iÓm
- 18 -
riªng cña mçi loµi mµ vÉn cã thÓ yªu cÇu nh÷ng xö lý, ®iÒu chØnh c¸ biÖt kh¸c
nhau.
T¸c dông dÉn d¾t ph©n ho¸ t¹o chåi cña c¸c cytokinin kh¸c nhau kh«ng
gièng nhau hoÆc còng cã thÓ gièng nhau, trong biÓu cã thÓ thÊy t¸c dông cña BAP
râ h¬n Kinetin. Trong sù phèi hîp gi÷a cytokinin vµ auxin, th-êng thÊy sö dông
BAP phèi hîp víi NAA h¬n lµ víi IAA vµ IBA.
Trong viÖc dÉn d¾t h×nh thµnh rÔ, c¸c nghiªn cøu cã nhËn xÐt kh¸ thèng nhÊt
víi nhau vµ phÇn lín ®Òu chän dïng IBA, tuy nhiªn vÒ chän chÊt auxin nµo vµ vÒ
liÒu l-îng th× cßn cÇn ph¶i thö nghiÖm cho phï hîp víi mçi loµi.
Trong c¸c m«i tr-êng nu«i cÊy bæ sung thªm cytokinin (th-êng sö dông
BAP), ®«i khi kÕt hîp víi mét auxin ë mét nång ®é nhÊt ®Þnh. Chåi th«ng sau ®ã
®-îc ra rÔ trªn m«i tr-êng chøa IBA [26].
M«i tr-êng nu«i cÊy c¸c loµi th«ng th-êng ®-îc bæ sung thªm vitamin vµ
c¸c acid amin…C¸c chÊt nµy ®Òu cã ¶nh hëng tèt ®èi víi sù ph©n ho¸ t¹o chåi vµ
h×nh thµnh ph«i v« tÝnh. Nh÷ng chÊt nµy cã thÓ cã t¸c dông n©ng cao tû lÖ h×nh
thµnh chåi, ®Èy nhanh tèc ®é ph¸t triÓn cña chåi.
Trong nu«i cÊy in vitro thùc vËt nãi chung vµ th«ng nãi riªng m«i tr-êng
nu«i cÊy cã hµm l-îng ®-êng kh¸c nhau sÏ cã hiÖu qu¶ kh¸c nhau. Nång dé thÊp
¶nh h-ëng ®Õn nguån cung cÊp Hidratcarbon sÏ kh«ng cã lîi cho sinh tr-ëng cña
chåi. Nång ®é qu¸ cao lµm ¶nh h-ëng ®Õn ¸p suÊt thÈm thÊu vµ sÏ kh«ng cã lîi cho
qu¸ tr×nh hÊp thô vµ vËn chuyÓn c¸c chÊt. C¸c nghiªn cøu nu«i cÊy t¹o chåi c©y
th«ng th-êng chän dïng nång ®é 2-3 %, phÇn lín dïng ®-êng sacaroza.
1.4. Nh÷ng nghiªn cøu vÒ nh©n gièng c©y th©n gç vµ c©y th«ng b»ng ph-¬ng
ph¸p nu«i cÊy in vitro ë ViÖt Nam
Sau khi mét sè gièng B¹ch ®µn cã n¨ng suÊt cao ®-îc nhËp, c¸c dßng v« tÝnh
B¹ch ®µn vµ Keo lai cã n¨ng suÊt cao ra ®êi, nu«i cÊy m« vµ gi©m hom ®· trë thµnh
mét phong trµo nh©n gièng ®-îc ¸p dông r«ng r·i trong s¶n xuÊt l©m nghiÖp.
- 19 -
Nh÷ng c¬ së hiÖn ®ang nh©n gièng b»ng nu«i cÊy m« ë quy m« lín trong l©m
nghiÖp n-íc ta lµ ViÖn nghiªn cøu c©y nguyªn liªô giÊy Phï Ninh, Trung T©m
khoa häc s¶n xuÊt l©m nghiÖp Qu¶ng Ninh, XÝ nghiÖp gièng thµnh phè Hå ChÝ
Minh, Tr-êng §¹i häc L©m nghiÖp.
Trong khi n¨ng suÊt rõng tù nhiªn cöa ta chØ ®¹t 2 - 6 m3/ha/n¨m, n¨ng suÊt
rõng trång qu¶ng canh ®-îc trång b»ng c©y h¹t còng chØ ®¹t 5 - 7 m3/ha/n¨m, th×
n¨ng suÊt rõng trång cña mét sè gièng B¹ch ®µn míi chän t¹o hoÆc míi nhËp ®-îc
trång b»ng c©y m« vµ c©y hom cã thÓ ®¹t 15 m3/ha/n¨m, cßn n¨ng suÊt gièng Keo
lai ®-îc trång b»ng c©y m« vµ c©y hom ë mét sè n¬i còng cã thÓ ®¹t 20 -30
m3/ha/n¨m [13]. Cïng víi nh÷ng kÕt qu¶ vÒ c¶i thiÖn gièng Trung t©m nghiªn cøu
gièng c©y rõng ®· nghiªn cøu thµnh c«ng kü thuËt nu«i cÊy m« cho Keo lai, B¹ch
®µn vµ mét sè gièng c©y rõng kh¸c [13].
Nghiªn cøu nu«i cÊy m« cho gièng lai gi÷a Bach ®µn liÔu vµ B¹ch ®µn tr¾ng
®· ®-îc NguyÔn Ngäc T©n vµ céng sù (1977) thùc hiÖn thµnh c«ng tõ n¨m 1993 vµ
thÊy r»ng khi dïng BAP bæ sung vµo m«i tr-êng c¬ b¶n MS cã thÓ t¹o ®-îc 20 -30
chåi/côm. M«i tr-êng MS bæ sung IBA cã thÓ ®¹t tû lÖ ra rÔ 80% [11]. Nghiªn cøu
nu«i cÊy m« cho gièng B¹ch ®µn lai U29C3 do §oµn ThÞ Mai vµ céng sù (2000) tiÕn
hµnh vµ ®· thu ®-îc c©y m« tõ tæ hîp lai nµy ®Ó kh¶o nghiÖm. KÕt qu¶ cho thÊy
thêi kú mÉu bÞ nhiÔm Ýt nhÊt vµ cã tû lÖ bËt chåi cao nhÊt lµ tõ th¸ng N¨m ®Õn
th¸ng T¸m. M«i tr-êng MS bæ sung 0,5 mg/l BAP cho sè chåi trung b×nh trong mçi
côm cao nhÊt (16.6 chåi/côm). M«i tr-êng ra rÔ thÝch hîp lµ m«i tr-êng MS bæ
sung 1,0 mg/l IBA, cho tû lÖ ra rÔ tíi 83,8% [11].
D-¬ng Méng Hïng (1993) nghiªn cøu nh©n gièng b»ng nu«i cÊy m« cho hai
loµi b¹ch ®µn Eucalyptus camaldulensis vµ Eucalyptus urophylla tõ c©y tréi cña 2
loµi. KÕt qu¶ ®· t¹o ®-îc mét sè c©y m« b¹ch ®µn, tuy nhiªn tû lÖ mÉu nhiÔm nÊm
bÖnh khi ®-a mÉu vµo m«i tr-êng v« trïng cßn cao, hÖ sè nh©n chåi thÊp (1 – 2
lÇn) [7].
- 20 -
Nu«i cÊy m« cho L¸t hoa (Chukrasia tabularis) ®· ®-îc thùc hiÖn cho chåi
lÊy tõ c©y 2 tuæi. Giai ®o¹n nh©n chåi dïng m«i tr-êng MS cã 1,0 – 1,5 mg/l BAP
®¹t 10 chåi/côm. Giai ®o¹n ra rÔ dïng m«i tr-êng MS bæ sung 0,1 mg/l IBA hoÆc
0,1 mg/l IBA phèi hîp víi 0,1 mg/l NAA cho tû lÖ ra rÔ ®Õn 87,5% [10].
Nu«i cÊy m«, tÕ bµo c©y th©n gç cã nhiÒu khã kh¨n, ®Æc biÖt lµ víi c¸c loµi
c©y l¸ kim nh- c©y th«ng. ë n-íc ta, kü thuËt nu«i cÊy m«, tÕ bµo cho c©y th©n gç
míi ë thêi kú cña nh÷ng b-íc ®i ban ®Çu vµ øng dông vµo s¶n xuÊt quy m« lín chñ
yÕu cho loµi b¹ch ®µn vµ ®Õn nay c¸c c«ng tr×nh ®· ®-îc c«ng bè ch-a nhiÒu. N¨m
2003, TrÇn Trung HiÕu, NguyÔn Xu©n Th-¬ng vµ c¸c céng sù c«ng bè kÕt qu¶
b-íc ®Çu nh©n nhanh gièng th«ng caribª (Pinus caribaea) b»ng ph-¬ng ph¸p nu«i
cÊy in vitro. KÕt qu¶ ®· t×m ra m«i tr-êng nh©n chåi, ra rÔ vµ t¹o ®-îc c©y con cã
kh¶ n¨ng ph¸t triÓn ngoµi v-ên -¬m [6]. C¸c t¸c gi¶ sö dông mÉu cÊy lµ ®o¹n chåi
non ®Çu cµnh cña c©y 3-5 tuæi do Trung t©m s¶n xuÊt L©m nghiÖp §«ng Nam Bé
Thèng NhÊt - §ång Nai (ViÖn Khoa häc L©m nghiÖp) cung cÊp. M«i tr-êng nu«i
cÊy c¬ b¶n lµ m«i tr-êng SH (1973), Litvay (1981) vµ c¸c m«i tr-êng kho¸ng ®a
l-îng gi¶m ®i mét nöa lµ SH-1/2 vµ LV-1/2. §Ó t¹o côm chåi, t¨ng tr-ëng chåi vµ
ra rÔ, c¸c t¸c gi¶ ®· dïng chÊt ®iÒu hoµ sinh tr-ëng lµ BAP, NAA, IBA. KÕt qu¶
sau 6 tuÇn nu«i cÊy, sè chåi thu ®-îc cao nhÊt trªn m«i tr-êng SH7 (cã bæ sung 3
mg/l BAP; 0.5 mg/l IBA) lµ 6,17 1,13 chåi/mÉu; trªn m«i tr-êng SH16 (cã 0,1
mg/l BAP; 0,1 mg/l IBA) cho chiÒu cao chåi cao nhÊt lµ 3,41 0,51 cm; sau 9 tuÇn
nu«i cÊy trªn m«i tr-êng t¹o rÔ SH -1/2, chåi t¹o 3 rÔ/chåi vµ rÔ dµi nhÊt lµ 3 cm,
sau 12 tuÇn nu«i cÊy c©y con cã thÓ ph¸t triÓn ngoµi v-ên -¬m. C«ng bè trªn kh«ng
cho biÕt tû lÖ t¹o rÔ cña chåi in vitro vµ tû lÖ c©y sèng sau khi ®-a ra ®iÒu kiÖn
ngoµi.
Cuèi n¨m 2002 nh÷ng nghiªn cøu b-íc ®Çu vÒ nu«i cÊy m« c©y Th«ng
caribª vµ Th«ng lai ®· ®-îc tiÕn hµnh t¹i Trung t©m nghiªn cøu c©y nguyªn liÖu
giÊy. KÕt qu¶ ®· x¸c ®Þnh ®-îc ph-¬ng ph¸p khö trïng mÉu cho tû lÖ mÉu sèng vµ
s¹ch lµ 10,1% (khö trïng b»ng H2O2 5% trong 20 phót), ®· thö nghiÖm vµ x¸c ®Þnh
- Xem thêm -