Tài liệu Nghiên cứu tạo đột biến in vitro, chọn lọc và đánh giá sai khác di truyền của các dòng hoàng thảo kim điệp (dendrobium chrysotoxum) đột biến

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM NGUYỄN QUỲNH CHI NGHIÊN CỨU TẠO ĐỘT BIẾN IN VITRO, CHỌN LỌC VÀ ĐÁNH GIÁ SAI KHÁC DI TRUYỀN CỦA CÁC DÒNG HOÀNG THẢO KIM ĐIỆP (DENDROBIUM CHRYSOTOXUM) ĐỘT BIẾN Ngành: Công nghệ sinh học Mã số: 60 42 02 01 Người hướng dẫn khoa học: TS. Đinh Trường Sơn NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là kết quả nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn này là trung thực và chưa từng được dùng để bảo vệ một học vị nào. Tôi xin cam đoan rằng các thông tin được trích dẫn trong khóa luận đều được chỉ rõ nguồn gốc và mọi sự giúp đỡ đều được cảm ơn. Hà Nội, ngày tháng 9 năm 2017 Tác giả luận văn Nguyễn Quỳnh Chi i LỜI CẢM ƠN Sau một thời gian thực tập tại Bộ môn Công nghệ Sinh học Thực vật, được sự quan tâm, dạy dỗ tận tình của các thầy cô giáo, các cán bộ tại phòng thí nghiệm cùng sự cố gắng, nỗ lực của bản thân, tôi đã hoàn thành luận văn của mình. Trước hết, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban giám hiệu nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa Công nghệ Sinh học cùng toàn thể các thầy cô giáo đã truyền đạt cho tôi những kiến thức, kỹ năng vô cùng quan trọng và quý báu trong suốt thời gian học tập, rèn luyện tại Học viện Nông nghiệp Việt Nam. Đặc biệt, tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới TS. Đinh Trường Sơn đã tận tình hướng dẫn, dạy dỗ tôi trong suốt quá trình học tập cũng như nghiên cứu. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới ThS. Phạm Thị Thu Hằng, cán bộ tại phòng thí nghiệm bộ môn Công nghệ Sinh học Thực vật đã giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài tại bộ môn. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến toàn thể các phòng, ban của khoa Công nghệ Sinh học và toàn thể bạn bè đã giúp đỡ, động viên, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian học tập, rèn luyện cũng như thực hiện đề tài. Và cuối cùng, với tất cả lòng kính trọng và biết ơn vô hạn, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình cùng những người thân đã nuôi nấng, động viên và tạo động lực cho tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu. Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng 9 năm 2017 Tác giả luận văn Nguyễn Quỳnh Chi ii MỤC LỤC Lời cam đoan ..................................................................................................................... i Lời cảm ơn ........................................................................................................................ ii Mục lục ........................................................................................................................... iii Danh mục bảng ................................................................................................................ vi Danh mục hình ................................................................................................................ vii Danh mục chữ viết tắt .................................................................................................... viii Trích yếu luận văn ........................................................................................................... ix Thesis abstract.................................................................................................................. xi Phần 1. Mở đầu ............................................................................................................... 1 1.1. Tính cấp thiết của đề tài ...................................................................................... 1 1.2. Mục tiêu nghiên cứu ........................................................................................... 1 1.3. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................................ 1 1.4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ............................................................................ 2 Phần 2. Tổng quan tài liệu ............................................................................................. 3 2.1. Giới thiệu chung về chi lan hoàng thảo (Dendrobium) ...................................... 3 2.1.1. Vị trí phân bố và phân loại ................................................................................. 3 2.1.2. Đặc điểm hình thái .............................................................................................. 4 2.1.3. Đặc điểm sinh thái .............................................................................................. 6 2.1.4. Một số thông tin về Lan Hoàng thảo Kim Điệp (Dendrobium chrysotoxum) ...................................................................................................... 7 2.2. Nghiên cứu nhân giống lan hoàng thảo (Dendrobium) trên thế giới và Việt Nam............................................................................................................. 8 2.2.1. Tình hình nhân giống lan Hoàng Thảo (Dendrobium) trên thế giới................... 8 2.2.2. Tình hình nhân giống lan Hoàng Thảo (Dendrobium) tại Việt Nam ............... 10 2.3. Khái quát về xử lý đột biến trong chọn tạo giống cây trồng ............................ 10 2.3.1. Khái niệm về đột biến ....................................................................................... 10 2.3.2. Các tác nhân gây đột biến ................................................................................. 11 2.3.3. Cơ sở di truyền của đột biến ............................................................................. 12 2.4. Chỉ thị phân tử rapd .......................................................................................... 13 Phần 3. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu ............................................................ 14 iii 3.1. Địa điểm nghiên cứu......................................................................................... 14 3.2. Thời gian nghiên cứu ........................................................................................ 14 3.3. Đối tượng - vật liệu nghiên cứu ........................................................................ 14 3.3.1. Đối tượng nghiên cứu ....................................................................................... 14 3.3.2. Vật liệu nghiên cứu ........................................................................................... 14 3.4. Nội dung nghiên cứu ........................................................................................ 15 3.4.1. Đánh giá khả năng sinh trưởng và duy trì biến dị của chồi sau xử lý với sodium azide sau các lần cấy chuyển ............................................................... 15 3.4.2. Nhân dòng cho các cá thể đột biến sau chọn lọc .............................................. 16 3.4.3. Đánh giá sự sai khác di truyền của dòng Hoàng thảo Kim Điệp đột biến........ 17 3.5. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................. 17 3.5.1. Phương pháp nuôi cấy mô tế bào thực vật ........................................................ 17 3.5.2. Phương pháp xử lý đột biến .............................................................................. 18 3.5.3. Phương pháp tách chiết DNA ........................................................................... 18 3.5.4. Phương pháp đánh giá sai khác di truyền bằng chỉ thị phân tử RAPD ............ 18 3.5.5. Chỉ tiêu theo dõi ............................................................................................... 19 3.5.6. Phân tích số liệu ................................................................................................ 19 Phần 4. Kết quả và thảo luận ....................................................................................... 20 4.1. Kết quả nghiên cứu ........................................................................................... 20 4.1.1. Đánh giá khả năng sinh trưởng và duy trì biến dị của chồi sau xử lý với sodium azide ..................................................................................................... 20 4.1.2. Đánh giá khả năng sinh trưởng và duy trì biến dị của chồi sau xử lý với sodium azide ..................................................................................................... 26 4.1.3. Đánh giá khả năng nhân nhanh in vitro trên môi trường MS + 3 mg/l BA của 6 dòng dòng đột biến giả định bằng phương pháp giâm thân .................... 32 4.1.4. Đánh giá khả năng nhân nhanh in vitro trên môi trường MS + 3 mg/l kinetine của 6 dòng đột biến giả định bằng phương pháp giâm thân ............... 33 4.1.5. Đánh giá khả năng nhân nhanh in vitro trên môi trường MS + 3 mg/l BA + 0.5 mg/l IBA của 6 dòng đột biến giả định bằng phương pháp giâm thân ................... 34 4.1.6. Đánh giá khả năng nhân nhanh in vitro trên môi trường MS + 3 mg/l kinetine + 0.5 mg/l IBA của 6 dòng đột biến giả định bằng phương pháp giâm thân .......................................................................................................... 36 iv 4.1.7. Kết quả tách chiết DNA tổng số ....................................................................... 37 4.1.8. Kết quả phân tích RAPD .................................................................................. 38 4.2. Thảo luận .......................................................................................................... 42 Phần 5. Kết luận và kiến nghị ...................................................................................... 45 5.1. Kết luận............................................................................................................. 45 5.2. Kiến nghị .......................................................................................................... 45 Tài liệu tham khảo .......................................................................................................... 46 Phụ lục .......................................................................................................................... 49 v DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1. Danh sách và trình tự các mồi ................................................................. 14 Bảng 3.2. Thành phần phản ứng PCR ..................................................................... 18 Bảng 4.1. Đánh giá sinh trưởng và khả năng duy trì biến dị của chồi ở lần cấy chuyển thứ 3 (sau 4 tuần) ........................................................................ 20 Bảng 4.2. Đánh giá sinh trưởng và khả năng duy trì biến dị của chồi ở lần cấy chuyển thứ 4 (sau 4 tuần) ........................................................................ 21 Bảng 4.3. Đánh giá sinh trưởng và khả năng duy trì biến dị của chồi ở lần cấy chuyển thứ 5 (sau 4 tuần) ........................................................................ 23 Bảng 4.4. Đánh giá sinh trưởng và khả năng duy trì biến dị của chồi ở lần cấy chuyển thứ 6 (sau 4 tuần) ........................................................................ 24 Bảng 4.5. Đánh giá khả năng sinh trưởng và duy trì biến dị của chồi ở lần cấy chuyển thứ 3 (sau 4 tuần) ........................................................................ 26 Bảng 4.6. Đánh giá khả năng sinh trưởng và duy trì biến dị của chồi ở lần cấy chuyển thứ 4 (sau 4 tuần) ........................................................................ 27 Bảng 4.7. Đánh giá khả năng sinh trưởng và duy trì biến dị của chồi ở lần cấy chuyển thứ 5 (sau 4 tuần) ........................................................................ 28 Bảng 4.8. Đánh giá khả năng sinh trưởng và duy trì biến dị của chồi ở lần cấy chuyển thứ 6 (sau 4 tuần) ........................................................................ 30 Bảng 4.9. Sinh trưởng phát triển của các dòng đột biến giả định trên môi trường MS + 3 mg/l BA (sau 6 tuần) ...................................................... 32 Bảng 4.10. Sinh trưởng phát triển của các dòng đột biến giả định trên môi trường MS + 3 mg/l kinetin (sau 6 tuần) ................................................. 33 Bảng 4.11. Sinh trưởng phát triển của các dòng đột biến giả định trên môi trường MS + 3 mg/l BA + 0.5 mg/l IBA (sau 6 tuần) ............................. 34 Bảng 4.12. Sinh trưởng phát triển của các dòng đột biến giả định trên môi trường MS + 3 mg/l kinetin + 0.5 mg/l IBA (sau 6 tuần) ....................... 36 Bảng 4.13. Kết quả sử dụng 13 mồi RAPD............................................................... 38 Bảng 4.15. Hệ số tương đồng di truyền của 12 dòng Hoàng thảo Kim Điệp đột biến và 7 dòng đối chứng ........................................................................ 39 vi DANH MỤC HÌNH Hình 2.1. Cơ chế tác động và tạo đột biến gen của sodium azide ............................. 12 Hình 4.1. Sinh trưởng của chồi ở lần cấy chuyển thứ 3 ............................................. 21 Hình 4.2. Sinh trưởng của cây ở lần cấy chuyển thứ 4 .............................................. 22 Hình 4.3. Sinh trưởng của cây ở lần cấy chuyển thứ 5 .............................................. 24 Hình 4.4. Sinh trưởng của cây ở lần cấy chuyển thứ 6 .............................................. 25 Hình 4.5. Sinh trưởng của chồi ở lần cấy chuyển thứ 3 ............................................. 27 Hình 4.6. Sinh trưởng của cây ở lần cấy chuyển thứ 4 .............................................. 28 Hình 4.7. Sinh trưởng của chồi ở lần cấy chuyển thứ 5 ............................................. 29 Hình 4.8. Sinh trưởng của chồi ở lần cấy chuyển thứ 6 ............................................. 31 Hình 4.9. Ảnh hưởng của BA đến khả năng nhân nhanh các dòng đột biến giả định bằng phương pháp giâm thân trên môi trường MS + 3 mg/l BA ....... 33 Hình 4.10. Sinh trưởng phát triển của các dòng đột biến giả định trên môi trường MS + 3 mg/l kinetin ................................................................................... 34 Hình 4.11. Sinh trưởng phát triển của các dòng đột biến giả định trên môi trường MS + 3 mg/l BA + 0.5 mg/l IBA ............................................................... 35 Hình 4.12. Sinh trưởng phát triển của các dòng đột biến giả định trên môi trường MS + 3 mg/l kinetin + 0.5 mg/l IBA .......................................................... 37 Hình 4.13. Kết quả điện di DNA tổng số 12 dòng Hoàng thảo Kim Điệp đột biến và 7 dòng đối chứng ................................................................................... 37 Hình 4.14. Sơ đồ hình cây biểu hiện mối tương quan về di truyền của 12 dòng Hoàng thảo Kim Điệp đột biến và 7 dòng đối chứng ................................ 40 Hình 4.15. Phân tích thành phần chính của 12 dòng đột biến và nhóm đối chứng..... 41 vii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt BA 6 - Benzylaminopurine CT Công thức CTAB Cetyl trimethyl ammonium bromide ĐC Đối chứng IBA Indol butyric acid MS Murashige and Skoog NAA Naphthalene acetic acid PCR Polymerase chain reaction PLB Protocorm Like Bodies TCS Thin cross section RAPD Random Amplified Polymorphic DNA viii TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Tên tác giả: Nguyễn Quỳnh Chi Tên luận văn: Nghiên cứu tạo đột biến in vitro, chọn lọc và đánh giá sai khác di truyền của các dòng Hoàng thảo Kim Điệp (Dendrobium chrysotoxum) đột biến. Ngành: Công nghệ Sinh học Mã số: 60 42 02 01 Tên cơ sở đào tạo: Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam Mục đích nghiên cứu - Xác định được kỹ thuật xử lý tạo đột biến phù hợp, đánh giá khả năng duy trì biến dị trong giai đoạn nuôi cấy in vitro. - Nghiên cứu nhân nhanh, tạo dòng cho các cá thể đột biến chọn lọc được. - Đánh giá sự sai khác di truyền của dòng Hoàng thảo Kim Điệp đột biến. Phương pháp nghiên cứu Nội dung 1: Đánh giá khả năng sinh trưởng và duy trì biến dị của chồi sau xử lý với sodium azide sau các lần cấy chuyển - Đánh giá khả năng sinh trưởng và duy trì biến dị của chồi sau xử lý với sodium azide với các nồng độ khác nhau ở lần cấy chuyển thứ 3, 4, 5, 6. - Đánh giá khả năng sinh trưởng và duy trì biến dị của chồi sau xử lý với sodium azide tại các thời gian khác nhau ở lần cấy chuyển thứ 3, 4, 5, 6. Nội dung 2: Nhân dòng cho các cá thể đột biến sau chọn lọc - Đánh giá khả năng nhân nhanh in vitro trên môi trường MS + 3 mg/l BA của 6 dòng đột biến giả định bằng phương pháp giâm thân. - Đánh giá khả năng nhân nhanh in vitro trên môi trường MS + 3 mg/l kinetin của 6 dòng đột biến giả định bằng phương pháp giâm thân. - Đánh giá khả năng nhân nhanh in vitro trên môi trường MS + 3 mg/l BA + 0.5 mg/l IBA của 6 dòng đột biến giả định bằng phương pháp giâm thân. - Đánh giá khả năng nhân nhanh in vitro trên môi trường MS + 3 mg/l kinetin + 0.5 mg/l IBA của 6 dòng đột biến giả định bằng phương pháp giâm thân. Nội dung 3: Đánh giá sự sai khác di truyền của dòng Hoàng thảo Kim Điệp đột biến - Tách chiết DNA tổng số - Phân tích đa dạng di truyền bằng chỉ thị phân tử RAPD. ix Kết quả chính và kết luận Xử lý đột biến protocorm lan Hoàng thảo Kim Điệp (Dendrobium chrysotoxum) bằng sodium azide ở nồng độ 0,5 mM trong thời gian 30 phút cho tỷ lệ tạo đột biến cao nhất. Sau 6 lần cấy chuyển, các cá thể đột biến giả định vẫn duy trì kiểu hình về cấu trúc, hình dạng và màu sắc lá chứng tỏ biến dị là không phục hồi. Sau quá trình sàng lọc qua 6 lần cấy chuyển chúng tôi đã thu được 12 cá thể biến dị về hình thái. Sử dụng chỉ thị RAPD để phân tích sự sai khác di truyền giữa các cá thể đột biến giả định so với cây đối chứng không xử lý cho thấy: các cá thể đột biến đã có sự sai khác về kiểu gen. Trong 12 cá thể đột biến, chúng tôi đã chọn lọc 6 cá thể và tiến hành nhân nhanh in vitro nhằm tạo dòng cho 6 dòng đột biến trên. Kết quả cho thấy, dòng đột biến 4 cho sinh trưởng và hệ số nhân là tốt nhất, trong khi đó dòng đột biến 1 và 5 là kém nhất. x THESIS ABSTRACT Master candidate: Nguyen Quynh Chi Thesis title: Study on mutagenesis in vitro, selection and evaluation of genetic variation of Dendrobium chrysotoxum mutants Major: Biotechnology Code: 60 42 02 01 Educational organization: Vietnam National University of Agriculture (VNUA) Research Objectives - Identification of suitable mutagenic mutagenic techniques, evaluation of the ability to maintain mutation in in vitro culture - Rapid multiplication, creation of selective mutant lines - Evaluate the genetic variance of Dendrobium chrysotoxum mutant Materials and Methods Content 1: Evaluate the growth and maintenance of shoot variation following treatment with sodium azide after transplanting - Evaluation of bud growth and maintenance of shoot variation following treatment with sodium azide at different concentrations at transplantation times of 3, 4, 5, 6. - Evaluation of bud growth and maintenance of shoot variation following treatment with sodium azide at different times in the 3, 4, 5, 6 transplant. Content 2: Multiply the following mutants after selectivity - Evaluation of in vitro rapid replication in MS + 3 mg / l BA of 6 hypothalamic mutations. - Evaluation of in vitro rapid replication in MS + 3 mg / l kinetin of 6 hypothalamic mutations. - Evaluation of in vitro rapid replication in MS + 3 mg / l BA + 0,5 mg/l IBA of 6 hypothalamic mutations. - Evaluation of in vitro rapid replication in MS + 3 mg / l kinetin + 0,5 mg/l IBA of 6 hypothalamic mutations. Main findings and conclusions The highest mutagenicity protocorm of Dendrobium chrysotoxum was treated with sodium azide at 0.5 mM for 30 min. After 6 transplanting, the putative mutants maintained the phenotype (morphological changes in structure, shape and color of the xi leaves) demonstrating that the mutation was unrecoverable. After long screening during 6 transplants (about 6 months), we obtained 12 morphological mutants. Using RAPD marker to analyze genetic differences between putative mutants and non-treatment control plants, it was showed that mutants had genotypic differences. In 12 mutants, 6 of them were selected to multiply in vitro to generate the six mutant lines. Results indicated that the mutant 4 exhibited highest growth and multiplication rate, while mutant 1 and 5 were the worst. xii PHẦN 1. MỞ ĐẦU 1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Hoa lan được ví như nữ hoàng của các loài hoa, với vẻ đẹp tinh tế và quý phái của mình hoa lan thực sự đã trở thành sản phẩm nông nghiệp đem lại giá trị kinh tế cao cho các nước trên thế giới như Thái Lan, Singapore, Indonesia… Trong đó Thái Lan là quốc gia sản xuất và xuất khẩu hoa lan lớn nhất thế giới. Tại Việt Nam, trong những năm gần đây nhu cầu sử dụng hoa lan tăng mạnh, không chỉ riêng trong các dịp lễ tết mà nhu cầu về hoa lan trong cuộc sống thường ngày của người dân cũng rất lớn, vì vậy thị trường tiêu thụ hoa lan trong nước phát triển mạnh mẽ. Trong số đó lan Hoàng thảo Kim Điệp (Dendrobium chrysotoxum) là loại lan được ưa chuộng, lan Kim điệp có vẻ đẹp dịu dàng với sắc vàng nhẹ, mùi thơm nhẹ nhàng. Chính vì vẻ đẹp quyến rũ đó mà ngày nay nhu cầu về số lượng và chất lượng của lan Hoàng thảo Kim Điệp ngày càng cao. Mặc dù cây lan đã được người chơi lựa chọn vì màu sắc đẹp và khả năng thích nghi khá tốt, tuy nhiên, việc nghiên cứu tạo ra các giống lan Kim điệp mới sẽ đáp ứng tốt hơn với nhu cầu đa dạng của người tiêu dùng hiện nay. Có nhiều phương pháp cho phép tạo đột biến, tuy nhiên, phương pháp tạo đột biến in vitro bằng xử lý hóa chất hoặc chiếu xạ có nhiều ưu điểm do dễ làm và hiệu quả tạo đột biến khá cao. Xuất phát từ những nhu cầu thực tế khách quan trên, tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu tạo đột biến in vitro, chọn lọc và đánh giá sai khác di truyền của các dòng Hoàng thảo Kim Điệp (Dendrobium chrysotoxum) đột biến”. 1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU - Xác định được kỹ thuật xử lý tạo đột biến phù hợp, đánh giá khả năng duy trì biến dị trong giai đoạn nuôi cấy in vitro. - Nghiên cứu nhân nhanh, tạo dòng cho các cá thể đột biến chọn lọc được. - Đánh giá sự sai khác di truyền của dòng Hoàng thảo Kim Điệp đột biến. 1.3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU Cây lan Hoàng thảo Kim Điệp (Dendrobium chrysotoxum). 1 1.4. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN 1.4.1. Ý nghĩa khoa học Cung cấp thêm các dẫn liệu khoa học phục vụ cho công tác giảng dạy, nghiên cứu khoa học về cây Hoàng thảo Kim Điệp. 1.4.2. Ý nghĩa thực tiễn Xác định được các thông số kỹ thuật trong quy trình xử lý tạo đột biến in vitro cây lan Hoàng thảo Kim Điệp bằng sodium azide. Tạo được các dòng Hoàng thảo Kim Điệp đột biến cũng như xác định được môi trường thích hợp cho việc nhân nhanh các dòng Hoàng thảo Kim Điệp đột biến. 2 PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CHI LAN HOÀNG THẢO (DENDROBIUM) 2.1.1. Vị trí phân bố và phân loại Chi lan Hoàng thảo (Dendrobium) là chi lớn nhất trong họ Lan, có khoảng hơn 1.400 loài chủ yếu phân bố ở Đông Nam Á và các đảo thuộc Philippine, Indonesia, Malaysia, Đông Bắc Autralia… Ở Việt Nam ghi nhận được 107 loài (Đào Thị Thanh Vân và Đặng Thị Tố Nga, 2008). Chi Dendrobium rất đa dạng nên các nhà sưu tập và trồng lan đã phân loại chúng dựa theo một số điểm tương đồng về cách sống, mùa nghỉ và mùa hoa. Theo American Orchid Society phân Dendrobium thành 8 loại: Callista : Không rụng lá, đa số có giả hành. Có từ 1-6 lá mọc phía trên đỉnh giả hành. Cần hoa xuất hiện vào mùa xuân, thường cong vòng và mang nhiều hoa màu vàng, trắng, tím nhạt. Trong nhóm này có những loài như D. chrysotoxum (Hoàng lạp), D. densiflorum (Thủy tiên vàng), D. farmeri (Thủy tiên trắng), D. lindleyi và D. thyrsiflorum. Spatulata: Không rụng lá, giả hành to, cao. Ra hoa một lượt với nhiều cành hoa, hoa lâu tàn. Nhóm này được xem là nhóm dễ trồng. Trong nhóm có các loài như D. antenatum, D. canaliculatum, D. discolor, D. gouldii, D. johannis, D. lineale, D. sratiotes, D. strebloceras và D. laurinum. Dendrobium: Rụng lá và giả hành mọc rũ xuống. Hoa mọc ra gần đầu các cành già không còn lá. Cây cần có mùa đông lạnh để trổ hoa. Nhóm này có các loài như D. anosmum, D. chrysanthum, D. falconeri, D. fimbriatum, D. findlayanum, D. friedricksianum, D. heterocarpum, D. loddigesti, D. moniliforme, D. Nobile, D. parishii, D. primulinum, D. transparent và D. wardianum. Formosae: Lá không rụng, hẹp; giả hành mọc thẳng đứng có những đám lông đen nơi nối kết của lá. Hoa trắng, lớn đến 10 cm, có những điểm vàng, cam, lục hoặc tím. Trong nhóm có các loài như D. bellatulum (Bạch hỏa hoàng), D. draconis (Nhất điểm hồng), D. formosum (Bạch nhạn), D. infundibulum, D. lowii, D. lyonii, D. margaritaceum, D. sanderae. Latura: Không rụng lá, có giả hành dày, to cỡ trung bình. Hoa thường màu vàng - xanh đến xanh lục. Trong nhóm có các loài như D. atroviolaceum, D. johnsoniae, D. macrophylum, D. spectabile. 3 Oxyglossum: Nhóm lan rừng, nhỏ, không rụng lá, gặp tại vùng núi cao. Hoa lâu tàn, nhiều màu sắc. Trong nhóm có các loài như D. bellwigianum, D. cuthbersonii, D. laviefolium, D. vexillarius. Pedilonum: cỡ trung bình, giả hành thẳng, có lá, mang nhiều hoa nơi thân đã rụng lá. Hoa màu sắc rực rỡ, hồng, tím, cam đôi khi trắng và kem. Trong nhóm có các loài như D. amethystoglossum, D. myakei, D. secundum, D.smilliae và D. victoriae-reginae. Phalaenanthe: Có thể rụng hoặc không rụng lá tùy điều kiện sinh sống. Giả hành mỏng nhưng dài và cao. Hoa mọc ra từ các mắt ngủ ở ngọn, thường xuất hiện vào mùa thu hoặc 2 lần trong một năm. Nhóm này có hoa với cánh tròn và to giống như hoa của giống lan Hồ điệp. Hoa rất lâu tàn, kéo dài tùy loài từ 1 đến 3 tháng. Phát triển quanh năm trong môi trường ấm áp. Nước và phân bón cần nhiều khi ra rễ, ánh sáng trung bình; giảm nước và phân bón sau khi ngừng tăng trưởng. Trong nhóm có các loài như D. affine, D. bigibbum, D. dicuphum, D. williamsianum. 2.1.2. Đặc điểm hình thái Rễ: Hệ rễ khí sinh, mảnh, hình trụ, chúng thường ôm lấy giá thể hoặc buông thõng xuống. Rễ có một lớp mô hút ẩm dày bao bọc gồm cả những lớp tế bào chết chứa đầy không khí do đó nó ánh lên màu xám bạc, rễ thường được hình thành từ căn hành. Khi sống trên giá thể là đất rễ thường có củ giả, rễ to mập, ít phân nhánh. Khi sống bám vào thân cây, bề mặt của lớp rễ sẽ phủ lớp mạc có nhiệm vụ hút nước nên cây có khả năng chịu hạn tốt, đầu rễ có màu xanh diệp lục để quang hợp. Ở chi lan Hoàng thảo hệ rễ phát triển phong phú, mọc dài, to, khỏe, ngoài chức năng hút ẩm và dinh dưỡng, rễ còn có chức năng làm cột chống đỡ cho thân vươn cao. Thân: Là cây thân thảo mọc cụm, phân đốt, phình to ở giữa, thân ngắn có rãnh, cây mập, sống phụ sinh trên các cây gỗ hoặc số ít các loài sống bám trên đá trong rừng ẩm. Chi lan Hoàng thảo thuộc nhóm đa thân, cây vừa có thân vừa có giả hành. Giả hành gồm nhiều mô mềm có chứa dịch nhầy, bên ngoài có lớp biểu bì với vách tế bào dày có chức năng tránh sự mất nước khi gặp điều kiện bất lợi. Giả hành tuy là thân nhưng lại chứa diệp lục, dự trữ nước và nhiều chất dinh dưỡng cần thiết cho sự phát triển giả hành mới. Đa số các củ giả hành có màu xanh nên nó đã cùng với lá làm nhiệm vụ quang hợp (Trần Hợp, 2000). Đây là bộ phận rất cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển của lan thuộc nhóm đa thân, 4 giả hành có nhiều dạng như dạng hình thoi, hình trụ hay hình tháp… Thân của các đại diện chi Hoàng Thảo đều phân đốt, hình trụ, hình con suốt, hình chùy, …có chiều dài từ 2-3cm đến 120cm. Lát cắt ngang thân có thể là hình tròn, bầu dục, đôi khi hình 4 cạnh thay đổi từ 0,3-1,5cm. Phần gốc, nơi xuất phát của rễ, thường nhỏ mảnh nhưng cũng có thể phình to (Dương Đức Huyến, 2007). Lá: Lá mọc thành hai dãy so le, không có cuống mà chỉ có bẹ ôm thân. Lá thường cứng, dạng da bóng, bề mặt thường nhẵn, đôi khi bề mặt bẹ và lá (thường khi lá non) có phủ lông cứng ngắn màu đen sớm rụng. Hoa: Hoa có thể mọc từ thân thành từng chùm hay từng hoa cô độc. Các chồi hoa mọc trên các giả hành mới, chúng cũng có thể mọc trên các giả hành cũ. Hoa lưỡng tính, đối xứng hai bên. Màu sắc hoa đa dạng, sặc sỡ. Hoa đa số các loài có hương thơm. Hoa lớn, cánh môi phẳng, bao hoa chia 2 vòng. Vòng ngoài gồm 1 lá đài giữa và 2 lá đài bên. Vòng trong gồm có 2 cánh hoa và một cánh môi. Cằm: Là một bộ phận được hình thành nhờ mép phần gốc 2 lá đài bên dính nhau và dính với chân cột. Cằm có các hình bán cầu, hình túi đến hình cựa, hình trụ cong ít nhiều (Dương Đức Huyến, 2007). Cánh môi: Nằm phía trên hay phía dưới của hoa, có hình dạng đặc biệt, khác nhiều so với các thành phần còn lại của bao hoa cả về màu sắc, kích thước và trang trí. Trang trí đa dạng trên cánh môi như đốm, vạch, diềm tua, u lồi, đường sống, lông phủ chiếm vị trí khá quan trọng trong phân loại. Cánh môi chính là phần quyết định phần lớn giá trị thẩm mỹ của hoa. Nhiều loài có gốc cánh môi dính với chân cột tạo thành cựa. Cột (trụ nhị-nhụy): Là bộ phận sinh dục của hoa. Cột thường thấp, mặt trước hơi lõm; đỉnh cột lõm để chứa khối phấn, hai mép đỉnh cột có 2 răng cột; phủ lên đỉnh cột là nắp bao phấn. Ở gốc cột có mỏ, thường là một phần phụ dạng màng nhô. Chỗ thấp nhất phía dưới cột là chân cột, thường hình tam giác thuôn và có tuyến mật. Bao phấn hình mũ, bề mặt thường nhẵn hoặc có nhũ mịn, đôi khi có lông nạc bao phủ. Khối phấn hình chùy, không có chuôi, số lượng là 4, xếp thành 2 cặp (Dương Đức Huyến, 2007). Quả: Thuộc loại quả nang thường hình chùy hoặc hình con suốt, chứa rất nhiều hạt nằm xen lẫn những sợi lông mảnh. Quả nở theo 3 đến 6 đường nứt dọc. Hạt rất nhiều và rất nhỏ, hầu như không trọng lượng, bao quanh hạt là lớp màng dạng mắt võng, trong suốt chứa đầy không khí dễ dàng bay cùng hạt trong không 5 khí nhờ gió (Dương Đức Huyến, 2007). Hạt lan thường chết do không gặp được nấm cộng sinh cần thiết để nảy mầm, chúng hầu như chỉ có thể nảy mầm ở những khu rừng già vùng nhiệt đới ẩm ướt. 2.1.3. Đặc điểm sinh thái Nhiệt độ: Nhiệt độ là nhân tố có tính chất quyết định đến sự phân bố, sinh trưởng và phát triển của các loài hoa lan. Chúng ảnh hưởng đến sự tăng trưởng phát triển của lan Dendrobium thông qua con đường quang hợp và hoạt động trao đổi chất. Lan Dendrobium thích hợp với khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới, sinh trưởng tốt ở nhiệt độ 24-330C. Dưới 120C và trên 370C đều làm chậm và ảnh hưởng lớn đến sự ra hoa của cây. Ẩm độ: Độ ẩm có ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng và phát triển của cây lan. Dendrobium cũng như đa số các giống lan khác chỉ phát triển tốt trong điều kiện không khí ẩm nhưng thoáng khí, vào ban ngày cây cần độ ẩm khoảng từ 40-60%, vào ban đêm độ ẩm thích hợp từ 60-90% thì cây sẽ phát triển tốt hơn. Loại giá thể quá ẩm và úng sẽ là điều kiện bất lợi cho sự sinh trưởng của giống Dendrobium vì có thể bị thối toàn bộ rễ và biểu hiện là các cây con mọc từ phần ngọn của thân (Bùi Thị Thu Hiền, 2009). Ánh sáng: Ánh sáng là nguồn cung cấp năng lượng cho cây thông qua quang hợp, ánh sáng ảnh hưởng đến sự hình thành hoa và nở hoa. Dendrobium thuộc nhóm ưa sáng trung bình, nhu cầu ánh sáng khoảng 58 – 80%, có thể trồng trong điều kiện ánh sáng trực tiếp hay khuếch tán. Ánh sáng hữu hiệu cho giống Dendrobium là 70%, vì thế giàn che với độ che sáng 30% dưới đất và 40% ở trên cao với cường độ ánh sáng từ 15.000-30.000 lux rất thích hợp cho sự phát triển của Dendrobium. Dinh dưỡng: Dendrobium yêu cầu một lượng dinh dưỡng nhất định để sinh trưởng và phát triển. Tuy không đòi hỏi số lượng lớn nhưng phải đầy đủ các thành phần dinh dưỡng N, P, K và các nguyên tố trung, vi lượng. Tuỳ từng giai đoạn sinh trưởng mà nhu cầu đối với các thành phần dinh dưỡng có khác nhau (Đào Thanh Vân và Đặng Thị Tố Nga, 2008). Giá thể: Việc sử dụng giá thể phù hợp có ý nghĩa rất lớn đối với cây trồng. Giá thể của Dendrobium cần phải thật thoáng và không úng nước. Tuy nhiên do bản năng sinh học và cấu trúc thực vật với giả hành có thân, các loài thuộc giống Dendrobium cần giá thể hơi ẩm chút ít nhưng không được làm thối căn hành. Hiện nay, một số loại giá thể được sử dụng thường là xơ dừa, gạch 6 nung, vỏ cây… Một số loài Dendrobium có thể phát triển trên các giá thể là xơ dừa. Tuy nhiên nếu giá thể là xơ dừa phải hạn chế số lần tưới nước nếu không cây bị thối vì quá ẩm. Cũng có thể trồng cây lan Dendrobium với căn hành cách đáy chậu khoảng 3cm, rồi rải thật thoáng xung quanh căn hành là một số rễ lục bình giặt sạch. Tuy nhiên, giá thể than và gạch nung vẫn tỏ ra hiệu quả nhất đối với các loài Dendrobium. 2.1.4. Một số thông tin về Lan Hoàng thảo Kim Điệp (Dendrobium chrysotoxum) Lan Hoàng thảo Kim Điệp được công bố vào năm 1867, là một loại lan được trồng rộng rãi, thuộc chi Lan Hoàng Thảo. Có nguồn gốc từ Đông Nam Á và được tìm thấy trong tự nhiên ở Miến Điện, Trung Quốc, Ấn Độ, Myanmar, Lào, Thái Lan, Việt Nam… Lan Hoàng thảo Kim Điệp có vị trí phân loại: - Bộ: Asparagales. - Họ: Orchidaceae. - Phân họ: Epidendroideae. - Chi: Dendrobium. - Loài: D. chrysotoxum. - Tên khác: Thạch hộc dùi trống, Cổ chùy thạch hộc, Hoàng lạp. - Tên khoa học: Dendrobium chrysotoxum Lindl. Lan Hoàng thảo Kim Điệp sống phụ sinh. Thân dài 10 – 40 cm, hình con suốt. Lá 4 - 5 chiếc hình bầu dục hoặc hình mác, đỉnh chia 2 thùy lệch. Hoa có màu vàng nhẹ, các cánh hoa hình trứng mép xẻ răng nhỏ, hoa xòe tỏa bốn hướng trông như cánh bướm, ở trong lòng cánh có bớt vàng đậm. Hoa có đường kính 3,5 - 4 cm, mỗi lần nở cho rất nhiều hoa, từ 7 đến 10 bông trên một phát hoa. Hoa tỏa hương thơm nhẹ nhàng. Lan Hoàng thảo Kim Điệp thường nở vào cuối đông, đầu xuân, khoảng vào tháng 2 đến tháng 4 dương lịch, tươi khoảng 7 – 15 ngày. Tái sinh bằng chồi và hạt. Mọc bám trên các cây gỗ lớn trong rừng, ở độ cao 600 – 1200 m. Tại Việt Nam, lan Hoàng thảo Kim Điệp phân bố chủ yếu ở núi rừng Tây Nguyên. Ngoài ra còn có ở một số vùng như Nghệ An, Lâm Đồng, Buôn Ma Thuột… Giá trị: Cây Hoàng thảo Kim Điệp chủ yếu được sử dụng làm cảnh và có 7