Tài liệu Nhân giống chuối tiêu hồng bằng kĩ thuật in vitro

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2 KHOA SINH - KTNN ™˜ === === LÊ THỊ THẢO LINH NHÂN GIỐNG CHUỐI TIÊU HỒNG BẰNG KĨ THUẬT IN VITRO KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Sinh lý học Thực vật Người hướng dẫn khoa học PGS. TS. NGUYỄN VĂN ĐÍNH HÀ NỘI, 2016 LỜI CẢM ƠN Em xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành và sự tri ân sâu sắc đến thầy giáo PGS.TS NGUYỄN VĂN ĐÍNH cùng TS. LA VIỆT HỒNG người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và tạo điều kiện tốt nhất 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, cùng các bạn trong nhóm đề tài Sinh lí học Thực vật, 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. Trong quá trình nghiên cứu, không tránh khỏi những thiếu sót và hạn chế. Kính mong 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! Hà Nội, ngày 20 tháng 4 năm 2016 Người thực hiện Lê Thị Thảo Linh LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài “Nhân giống chuối Tiêu Hồng bằng kĩ thuật in vitro” là kết quả nghiên cứu của chính tôi. Do tôi thực hiện, nghiên cứu 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 20 tháng 4 năm 2016 Người thực hiện Lê Thị Thảo Linh DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT NAA: Napthalene acelic acid BAP: 6-Benzyl amino purin MS: Murashige và Skoog Nxb: Nhà xuất bản MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH MỞ ĐẦU...........................................................................................................1 1. Lí do chọn đề tài............................................................................................1 2. Mục đích nghiên cứu.....................................................................................2 3. Nội dung nghiên cứu.....................................................................................2 4. Phạm vi nghiên cứu.......................................................................................2 5. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn..........................................................2 NỘI DUNG.......................................................................................................3 Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIÊỆU............................................................... 3 1.1. Giới thiệu về cây chuối Tiêu Hồng............................................................3 1.1.1. Vị trí phân loại thực vật.......................................................................... 3 1.1.2. Mô tả.......................................................................................................3 1.1.3. Giá trị sử dụng.........................................................................................4 1.2. Vai trò của cây chuối trong nền kinh tế......................................................6 1.3. Tình hình sản xuất chuối ở Việt Nam và trên thế giới............................... 7 1.3.1. Tình hình sản xuất chuối ở Việt Nam..................................................... 7 1.3.2. Tình hình sản xuất chuối trên thế giới.................................................... 8 1.4. Các nghiên cứu nhân giống về cây chuối Tiêu Hồng................................ 9 1.4.1. Nghiên cứu trong nước........................................................................... 9 1.4.2. Nghiên cứu trên thế giới....................................................................... 10 Chương 2. VẬT LIÊỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.......................12 2.1. Vật liệu.....................................................................................................12 2.2. Dụng cụ và thiết bị thí nghiệm.................................................................12 2.2.1. Dụng cụ.................................................................................................12 2.2.2. Thiết bị.................................................................................................. 12 2.3. Môi trường nuôi cấy.................................................................................12 2.4. Điều kiện nuôi cấy in vitro.......................................................................12 2.5. Phương pháp nghiên cứu..........................................................................13 2.5.1. Sơ đồ thí nghiệm................................................................................... 13 2.5.2. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................13 2.5.2.1. Tạo vật liệu khởi đầu..........................................................................13 2.5.2.2. Tái sinh và nhân nhanh chồi...............................................................14 2.5.2.3. Tạo cây hoàn chỉnh............................................................................ 16 2.5.2.4. Rèn luyện cây chuối Tiêu Hồng in vitro thích nghi với điều kiện tự nhiên................................................................................................................16 2.5.3. Phương pháp phân tích thống kê dữ liệu thực nghiệm.........................17 Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN............................ 18 3.1. Tạo vật liệu khởi đầu in vitro...................................................................18 3.2. Tái sinh và nhân nhanh chồi.....................................................................19 3.2.1. Ảnh hưởng BAP và nước dừa đến quá trình tái sinh nhân nhanh chồi chuối Tiêu Hồng in vitro.................................................................................20 3.2.2. Ảnh hưởng của BAP đến quá trình tái sinh nhân nhanh chồi chuối Tiêu Hồng in vitro...................................................................................................23 3.2.3. Ảnh hưởng BAP kết hợp NAA đến quá trình tái sinh nhân nhanh chồi chuối Tiêu Hồng in vitro.................................................................................25 3.3. Ra rễ cây chuối in vitro hoàn chỉnh......................................................... 28 3.4. Rèn luyện cây in vitro thích nghi với điều kiện tự nhiên.........................29 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.........................................................................32 1. Kết luận.......................................................................................................32 2. Kiến nghị.....................................................................................................32 TÀI LIÊỆU THAM KHẢO...............................................................................33 PHỤ LỤC........................................................................................................35 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1. Công thức môi trường chứa BAP và nước dừa trong quá trình tái sinh nhân nhanh chồi chuối Tiêu Hồng in vitro..............................................14 Bảng 2.2. Công thức môi trường chứa BAP trong quá trình tái sinh nhân nhanh chồi chuối Tiêu Hồng in vitro...............................................................15 Bảng 2.3. Công thức môi trường chứa BAP kết hợp NAA trong quá trình tái sinh nhân nhanh chồi chuối Tiêu Hồng in vitro..............................................15 Bảng 2.4. Công thức môi trường chứa NAA trong quá trình ra rễ ở chồi chuối Tiêu Hồng in vitro...........................................................................................16 Bảng 2.5. Giá thể rèn luyện cây thích nghi với điều kiện tự nhiên.................16 Bảng 3.1. Ảnh hưởng của BAP và nước dừa đến sự tái sinh nhân nhanh chồi chuối Tiêu Hồng in vitro.................................................................................21 Bảng 3.2. Ảnh hưởng của BAP đến tái sinh và nhân nhanh...........................23 chồi chuối Tiêu Hồng invitro.......................................................................... 23 Bảng 3.3. Ảnh hưởng BAP kết hợp NAA đến quá trình tái sinh và nhân nhanh chồi chuối Tiêu Hồng in vitro......................................................................... 26 Bảng 3.4. Ảnh hưởng của NAA đến quá trình ra rễ........................................28 chồi chuối Tiêu Hồng in vitro......................................................................... 28 Bảng 3.5. Ảnh hưởng của giá thể đến rèn luyện cây thích nghi điều kiện tự nhiên................................................................................................................30 DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 2.1: Sơ đồ nghiên cứu............................................................................ 13 Hình 3.1: Đỉnh sinh trưởng chuối Tiêu Hồng trong quá trình tạo vật liệu khởi đầu...................................................................................................................19 Hình 3.2. Ảnh hưởng của BAP và nước dừa đến tái sinh và nhân nhanh chồi chuối Tiêu Hồng in vitro.................................................................................22 Hình 3.3: Ảnh hưởng của BAP đến quá trình tái sinh nhân nhanh chồi chuối Tiêu Hồng in vitro...........................................................................................24 Hình 3.4. Ảnh hưởng BAP kết hợp NAA đến quá trình tái sinh nhân nhanh chồi chuối Tiêu Hồng in vitro......................................................................... 27 Hình 3.5: Cây chuối Tiêu Hồng in vitro sau 4 tuần nuôi cấy trong môi trường ra rễ................................................................................................................. 29 Hình 3.6: Rèn luyện cây chuối Tiêu Hồng ngoài môi trường tự nhiên với các giá thể khác nhau.............................................................................................30 MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Chuối là một trong những loại cây ăn trái đặc trưng của vùng nhiệt đới mang lại giá trị kinh tế cao. Ở Việt Nam, chuối được xem là một trong những mặt hàng xuất khẩu chủ lực ra thị trường thế giới. Chuối là loại trái cây mang đến cho con người nhiều giá trị về dinh dưỡng và giá trị dược liệu. Theo nghiên cứu, trong quả chuối chứa nhiều chất bột, chất đạm, chất xơ, sinh tố và khoáng chất đặc biệt là vitamin B 6, vitamin C và kali. Theo Viện Nghiên cứu và Phát triển Nông nghiệp Malaysia (MARDI), chuối là loại trái cây duy nhất hội tụ đầy đủ thành phần những chất dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể con người. Do đó, chuối đặc biệt thích hợp để bổ sung khẩu phần dinh dưỡng cho trẻ em và người già. Đối với những vận động viên và những người làm việc nặng nhọc, chuối là nguồn bổ sung năng lượng hoàn hảo do đường glucose trong chuối được hấp thụ nhanh vào máu có thể bổ sung tức thì lượng đường bị hao hụt giúp vận động viên phục hồi sau khi vận động mệt mỏi. Về giá trị dược liệu, chuối xanh chữa bệnh loét dạ dày, tá tràng, chuối chín chữa bệnh táo bón, ngăn ngừa bệnh sỏi mật và ung thư ruột già. Ngoài ra, thân chuối còn được dùng làm thức ăn cho gia súc; hoa chuối, lá chuối cũng được sử dụng để chế biến các món ăn dân tộc… Trong đó, giống chuối Tiêu Hồng thuộc loài Musa paradisiaca L. [2], là giống cây ăn quả đặc sản của nước ta, có giá trị kinh tế rất cao, có chất lượng quả thơm ngon, mẫu mã đẹp nên khắp nơi trên cả nước ngày càng có nhiều người thích trồng giống chuối này. Mặc dù là cây trồng có giá trị thương mại quan trọng nhưng khó khăn chính trong sản xuất là sự sẵn có và an toàn của cây giống. Chuối thường được nhân giống vô tính từ chồi bên. Nhưng phương pháp truyền thống này là công việc gian khổ, bị chi phối về thời gian và hiệu suất không cao. Chỉ có 5 – 10 chồi thu được từ 1 cây bằng phương pháp thông thường mỗi năm. Hơn 1 nữa sản phẩm chuối đôi khi bị ảnh hưởng nghiêm trọng bởi các bệnh khác nhau. Kết quả là giảm năng suất và lợi nhuận rất thấp. Để khắc phục vấn đề này, sản xuất cây giống sử dụng kĩ thuật nhân giống in vitro có thể là cách hiệu quả cho việc sản xuất cây giống chuối [13]. Việc nhân giống bằng kỹ thuật nuôi cấy mô in vitro tạo ra hàng loạt cây con ổn định về mặt di truyền, cung cấp đúng thời điểm, đồng nhất về phẩm chất, kích thước, sạch bệnh với số lượng lớn. Do vậy chúng tôi quyết định nghiên cứu: “Nhân giống chuối Tiêu Hồng bằng kĩ thuật in vitro”. 2. Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu nhân giống cây chuối Tiêu Hồng bằng kỹ thuật in vitro góp phần phục vụ công tác duy trì và cung cấp nguồn giống cây trồng có phẩm chất tốt. 3. Nội dung nghiên cứu - Tạo vật liệu khởi đầu. - Tái sinh và nhân nhanh chồi chuối Tiêu Hồng in vitro. - Ra rễ - tạo cây in vitro hoàn chỉnh. - Rèn luyện cây in vitro thích nghi với điều kiện tự nhiên. 4. Phạm vi nghiên cứu Phòng thí nghiệm Sinh lí thực vật, khoa Sinh – KTNN, trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2. 5. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn - Ý nghĩa khoa học Góp phần bổ sung vào nguồn tài liệu nghiên cứu về nhân giống in vitro cây chuối Tiêu Hồng - Ý nghĩa thực tiễn Cung cấp nguồn giống cây trồng sạch bệnh, phẩm chất tốt với số lượng lớn trong khoảng thời gian ngắn. 2 NỘI DUNG Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Giới thiệu về cây chuối Tiêu Hồng 1.1.1. Vị trí phân loại thực vật Ngành: Ngọc Lan (Mangolophya) Lớp: Hành (Liliopsida) Phân lớp: Hành (Lilidae) Bộ: Gừng (Zingibereles) Họ: Chuối (Musacea) Chi: Chuối (Musa) Tên Việt Nam: chuối Tiêu Hồng. 1.1.2. Mô tả - Thân Thân giả màu hồng đỏ, có những mảng đen nâu lớn liên tục. Thân giả cao 2,2-2,6 m, đường kính 17,9-18,3 cm. - Lá Lá đứng, đầu lá uốn cong, gân chính màu trắng sáng ở gốc có nhiều phấn trắng, đuôi gân lá ít phấn. Số lá hoạt động khi trỗ buồng thường đạt từ 10-12 lá. - Quả Buồng quả hình trụ có 9-12 nải. Khối lượng buồng 45 kg. Là giống cho năng suất cao, trung bình đạt 40-45 tấn/ha. Kích thước quả: dài 18,3cm, đường kính 3,9cm. Khi chín vỏ quả có màu vàng sáng đẹp nhưng cuống quả vẫn còn xanh, thịt quả rắn, ăn ngọt và thơm, đáp ứng thị yếu người tiêu dùng nên bán được giá cao. - Trồng và thu hoạch Do tính chịu rét của chuối Tiêu Hồng khá yếu nên chuối Tiêu Hồng được trồng sao cho đảm bảo mùa vụ thu hoạch chuối trong mùa hè và kết thúc 3 trước mùa mưa bão. Tức là chuối Tiêu Hồng được trồng vụ thu và cây sẽ ra hoa vào tháng 6-8 năm sau, đến tháng 9-11 thì thu hoạch, lúc này năng suất, phẩm chất chuối Tiêu Hồng là tốt nhất. 1.1.3. Giá trị sử dụng - Giá trị dinh dưỡng Chuối là loại trái cây duy nhất hội tụ đầy đủ thành phần những chất dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể con người. Thành phần dinh dưỡng do 100 gram thịt chuối chín bao gồm: 92kcal; 1,03g protein; 396mg Kali; 1mg Natri; 6mg Calcium; 0,31mg Fe; 29mg Mg; 20mg P; 0,16mg Zn; 0,104mg Cu; 0,152mg Mn; 1,1mcg Se; 9,1mg Vitamin C; 0,045mg Thiamin; 0,1mg Riboflavin; 0,54mg Niacin; 0,26mg Pantothenic Acid; 0,578mg Pyridoxin; 19mcg Folate; 0,012g Tryptophan; 0,034g Threonine; 0,033g Isoleucine; 0,071g Leucine; 0,048g Lysine; 0,011g Methionine; 0,038g Phenylalanine; 0,047g Valine; 0,047g Arginine; 0,081g Histidine. Do đó, chuối đặc biệt thích hợp để bổ sung khẩu phần dinh dưỡng cho trẻ em và người già. Thân chuối non xắt mỏng là một món rau ghém quen thuộc ở vùng quê. Bắp chuối có thể làm rau sống, ngâm giấm hoặc làm gỏi trộn [14]. - Giá trị dược liệu Theo Đông Y, chuối có vị ngọt, tính bình, nhuận phế, chỉ khát, lợi tràng vị. Củ chuối vị ngọt, tính hàn, có tác dụng thanh nhiệt, giải độc. Theo phân tích của khoa học, chuối chín bao gồm nhiều chất bột, chất đạm, chất xơ, sinh tố và khoáng chất. Đặc biệt chuối có hàm lượng potassium rất cao và cả 10 loại acid amin thiết yếu của cơ thể. Theo Viện Nghiên cứu và Phát triển nông Nghiệp Malaysia (MARDI), chuối là loại trái cây duy nhất hội tụ đầy đủ thành phần những chất dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể con người. Trong chuối có nhiều kali sẽ giúp trí não họat động nhạy bén và linh 4 hoạt. Vitamin nhóm B và Canxi giúp ổn định thần kinh, tập trung trí tuệ. Giúp tiêu hóa tốt hơn và ngừa ung thư ruột già: Giàu pectin trong thành phần cấu tạo, chuối hỗ trợ tiêu hóa, đào thải độc tố và kim loại nặng ra khỏi cơ thể. Chuối đóng vai trò như một prebiotic, kích thích sự tăng trưởng của những loại vi khuẩn có ích trong ruột. Chúng cũng sản xuất các enzym tiêu hóa để hỗ trợ trong việc hấp thụ chất dinh dưỡng. Hàm lượng chất xơ trong chuối có thể giúp bình thường hóa nhu động ruột, ngăn ngừa táo bón. Ăn chuối có nhiều kali sẽ làm ổn định bộ máy tiêu hóa và giúp khôi phục lại chất điện giải trong cơ thể bị mất sau khi tiêu chảy. Thịt chuối chín mềm, mịn nhưng lại chứa nhiều chất xơ không hoà tan. Chất xơ không được tiêu hoá tạo thành chất bã hấp thu nước và kích thích nhu động ruột nên có tác dụng chống táo bón rất tốt. Mặt khác, việc kích thích nhu động ruột sẽ thúc đẩy nhanh sự lưu thông trong ruột già làm giảm thời gian tiếp xúc của các chất độc hại hoặc có khả năng gây ung thư với niêm mạc ruột. Chất xơ còn có thể hoà quyện, kết dính những chất độc hại này để bài tiết theo phân ra ngoài. Do đó, ăn chuối hàng ngày có thể giúp bảo vệ niêm mạc ruột phòng ngừa nhiều chứng bệnh ở ruột già. Giảm bệnh thiếu máu: Chuối có nhiều chất sắt vì thế giúp giảm bệnh thiếu máu bằng cách kích thích sản sinh ra hemoglobin. Tốt cho dạ dày: Chuối giúp bình ổn dạ dày và giữ lượng đường trong máu ổn định dưới tác dụng của mật ong. Cùng với mật ong, chuối điều hòa dịch dạ dày. Chuối giàu kali và có lượng muối thấp nên là loại quả rất tốt giúp huyết áp ở trạng thái ổn định. Giảm nguy cơ đột quỵ, rất tốt đối với những người đang mang thai¸ giàu vitamin và chất khoáng, giảm chứng ợ nóng và sôi bụng, giảm đau do loét dạ dày, giảm chứng chuột rút…[14] 5 - Công dụng khác Làm vui vẻ và tâm trạng tốt hơn, huyết áp tốt hơn, giúp giảm sự khó chịu của thời kỳ tiền kinh nguyệt, giảm thèm ăn. Giảm sưng phồng khi bị muỗi đốt. Loại bỏ hột cơm, mụn cóc trên da. Làm sạch giầy và đồ da …[14]. 1.2. Vai trò của cây chuối trong nền kinh tế Chuối là loại cây ăn quả nhiệt đới, ngắn ngày, dễ trồng và cho sản lượng khá cao, trung bình có thể đạt năng suất 20-30 tấn/ha. Hiện nay, trên thế giới, nước đạt năng suất chuối cao nhất là Goatemala 100 tấn/ha. Chuối có giá trị kinh tế khá lớn và là mặt hàng xuất khẩu của nhiều nước. Ở nước ta, khí hậu bốn mùa đều phù hợp cho chuối phát triển, từ Bắc đến Nam, đồng bằng cũng như miền núi, ở đâu và mùa nào cũng có chuối. Chuối đối với người Việt Nam là rau, là quả, là lương thực, thực phẩm. Sản lượng chuối ở ta hàng năm cũng khá, ngoài việc tiêu thụ nội địa, chúng ta còn xuất khẩu một lượng khá lớn.[16] Trồng chuối có giá trị kinh tế cao, gấp trên 4 lần trồng lúa, thị trường tiêu thụ ổn định [16] Trước và sau Tết Canh Dần 2010, huyện Hướng Hóa (Quảng Trị) đã xuất bán được hơn 400 tấn chuối quả, với giá bình quân 4,5 triệu đồng/tấn. Xã Tân Long, một trong 12 xã biên giới của huyện Hướng Hoá trồng hơn 550 ha chuối tạo ra một khối lượng lớn nông sản mang tính hàng hoá. Sản phẩm chuối Tân Long đã xuất sang Trung Quốc. Xác định cây chuối là một trong những cây ăn quả mang lại giá trị kinh tế cao, cho thu nhập quanh năm, vốn đầu tư ít nên người dân đã tập trung mở rộng diện tích trồng. Đến nay, toàn vùng đã trồng được hơn 1.400 ha cây chuối. Bình quân mỗi ha thu từ 40-50 triệu đồng/năm. Mỗi ngày tư thương mua khoảng 50 - 60 tấn chuối quả để xuất khẩu sang Trung Quốc và tiêu thụ nội địa. Năm 2009, nông dân Hướng Hóa đã thu hơn 80 tỷ đồng từ bán chuối quả. Nhiều hộ nông dân ở tỉnh Lào 6 Cai thu tiền tỷ từ trồng cây chuối tiêu. Xã Bản Lầu có hơn 60 hộ trồng 87 ha chuối, tổng thu nhập từ bán chuối gần 10 tỷ đồng. Nhiều địa phương trồng chuyên canh cây chuối. Gần 600 ha chuối tiêu hồng tập trung ở một số xã huyện Khoái Châu tỉnh Hưng Yên đang vào mùa thu hoạch. Chuối tiêu hồng năng suất bình quân 250 kg/sào, cao gấp đôi chuối tiêu bình thường, bình quân thu lãi trên 100 triệu đồng/ha, gấp khoảng 4 lần trồng lúa. Xã Tứ Dân thâm canh cây chuối tiêu hồng lớn nhất huyện Khoái Châu, chiếm gần 1/3 diện tích chuối toàn huyện [17]. 1.3. Tình hình sản xuất chuối ở Việt Nam và trên thế giới 1.3.1. Tình hình sản xuất chuối ở Việt Nam Theo số liệu thống kê chuối là cây ăn quả có diện tích và sản lượng lớn nhất trong các cây ăn quả ở Việt Nam. Năm 2008 diện tích chuối của cả nước là 111.728 ha, sản lượng xấp xỉ 1,603 triệu tấn [1]. Tốc độ phát triển bình quân chuối hàng năm phân theo địa phương STT Tốc độ phát triển hàng năm giai đoạn 2004- 2008 (%) Tỉnh, thành phố Diện tích Sản lượng Cả nước 2,28 4,31 Miền Bắc 0,87 5,82 I Đồng bằng sông Hồng 1,34 3,63 II Đông Bắc 3,48 2,36 III Tây Bắc 8,18 5,87 IV Bắc Trung Bộ 0,35 10,68 V Nam Trung Bộ 3,30 6,65 VI Tây Nguyên 2,28 7,92 VII Đông Nam Bộ 0,01 1,57 VII Đồng bằng sông Cửu Long 4,80 1,09 7 Vùng trồng chuối lớn nhất là đồng bằng sông Cửu Long chiếm 32,54% về diện tích và 22,92 % về sản lượng, tiếp đến là đồng bằng sông Hồng 14,76% và 25,35%; Bắc Trung bộ 14,55% và 19,26%. Tuy nhiên, về năng suất thì chuối trồng ở đồng bằng sông Hồng cho năng suất cao nhất so với các vùng khác. Các tỉnh trồng nhiều chuối nhất là: Thanh Hoá, Nghệ An, Khánh Hoà, Đồng Nai, Sóc Trăng, Cà Mau, với diện tích từ 3.000 - 8.000 ha; sau đó là một số tỉnh, thành ở miền Bắc như Hải Phòng, Nam Định, Phú Thọ, v.v..khoảng dưới 3.000 ha mỗi tỉnh. Mặc dù diện tích, sản lượng chuối đứng hàng đầu trong các loại cây ăn quả ở Việt Nam, nhưng việc quy hoạch vùng trồng cũng như tổ chức sản xuất chuối theo hướng sản xuất hàng hóa, tập trung lại không được quan tâm. Hầu hết các tỉnh không có quy hoạch tổng thể cho phát triển cây chuối. Chuối được trồng một cách tự phát do kinh nghiệm và thói quen của người nông dân. Hiện nay, cũng đã xuất hiện một số vùng sản xuất tương đối tập trung theo mô hình hợp tác như kiểu hợp tác xã dịch vụ nông nghiệp Tứ Dân, Tân Châu - Khoái Châu, Ngọc Thanh - Kim Động - Hưng Yên. Tuy nhiên diện tích tập trung cũng chưa đủ lớn để kéo theo sự phát triển của các ngành dịch vụ khác [1]. 1.3.2. Tình hình sản xuất chuối trên thế giới Theo số liệu của FAO, có khoảng 130 nước trên thế giới sản xuất chuối, với sản lượng khoảng trên 88 triệu tấn, trong đó 98% được sản xuất tại các nước đang phát triển. Chỉ riêng Ấn Độ, Trung Quốc, Philippin, Braxin, Ecuado sản xuất khoảng trên 60% tổng sản lượng chuối thế giới. Những năm 1970-1980, các nước Mỹ La Ting và khu vực Caribê là khu vực sản xuất chuối chính của thế giới, thì hiện nay khu vực châu Á đã vượt lên dẫn đầu, tiếp theo là các nước Nam Mỹ và cuối cùng là châu Phi. Về xuất khẩu, cũng theo thống kê của FAO năm 2006 khối lượng chuối xuất khẩu của thế giới 8 khoảng 16,8 triệu tấn, bằng 1/5 tổng sản lượng với giá trị xuất khẩu khoảng 5,8 tỷ USD, trong đó các nước Mỹ La Tinh và vùng Caribê cung cấp khoảng 70% khối lượng xuất khẩu chuối của thế giới. Có 4 quốc gia dẫn đầu xuất khẩu chuối năm 2006 là Ecuado, Costa Rica, Philippin và Colombia, trong đó riêng Ecuado chiếm tới 64% khối lượng chuối xuất khẩu của 4 nước này và cung cấp tới 30% lượng xuất khẩu chuối toàn cầu. Hầu hết chuối xuất khẩu trên thị trường thế giới là chuối nhóm Cavendish. Hiện tại, Pêru được đánh giá là nước có tiềm năng lớn về xuất khẩu chuối với các vùng chuối an toàn như Tumbes, Piura và Lambayeque; 100% chuối xuất khẩu của Pêru là chuối an toàn. Về nhập khẩu: - Giai đoạn 2000-2004 các nước nhập khẩu chuối nhiều nhất là Liên minh châu Âu, Mỹ và Nhật Bản, chiếm 67% khối lượng chuối nhập khẩu của thế giới. - Giai đoạn 2005- 2008 các nước nhập khẩu chuối lớn là Vương quốc Bỉ, Mỹ, Đức... có khoảng 17 nước nhập khẩu chuối trên 100 triệu USD/năm. Nguồn nhập khẩu chuối của Bắc Mỹ chủ yếu từ Trung và Nam Mỹ, còn của Liên minh châu Âu (EU) từ ba nguồn: thứ nhất là từ một số nước châu Âu như Tây Ban Nha (Canary Islands), Pháp (Guadeloupe và Martinique), Hy Lạp và Bồ Đào Nha; thứ hai từ các nước châu Phi, vùng Caribê và Thái Bình Dương và thứ ba là từ Trung và Nam Mỹ. Nhật Bản cũng là thị trường nhập khẩu chuối lớn thứ 3 thế giới. Nguồn chuối nhập khẩu chủ yếu từ Philippin và Ecuado, chiếm tới 95% lượng chuối nhập khẩu vào Nhật Bản trong giai đoạn 1990-2007 [1]. 1.4. Các nghiên cứu nhân giống về cây chuối Tiêu Hồng 1.4.1. Nghiên cứu trong nước Theo Nguyễn Thị Lương (Trung tâm Ứng dụng tiến bộ KH-CN Lào Cai, 2012), môi trường cấy chuyển cây chuối sang nhân nhanh trong 1 lít gồm có: MS + 100ml nước dừa + 20g đường + 0,1g kinetin + 0,1g BA + 4,3g agar [5]. Theo Phạm Kim Thu và Đặng Thị Vân (1997), từ nghiên cứu hoàn thiện 9 quy trình sản xuất cây giống chuối bằng phương pháp nuôi cấy mô, tác giả đã kết luận môi trường nhân chồi sử dụng MS + (5-9)ppm BA và nền giá thể ra cây cho tỉ lệ sống cao nhất là 1/3 đất + 1/3 phân hữu cơ + 1/3 cát đen [8]. Theo Đỗ Năng Vịnh và cộng sự (1996) cây chuối nuôi cấy mô cần nhân chồi trong môi trường bổ sung từ 7 – 9 mg/l BA và đưa ra luống giâm gồm 3 lớp: lớp dưới cùng là đất dày 5cm, lớp giữa là phân chuồng ải trộn đất pha cát với tỉ lệ 1:1 dày 7 cm, lớp trên cùng là cát vàng 5 – 7 cm trong thời gian giâm là 30 ngày, thời gian đưa ra bầu đất là 45 - 60 ngày. Bầu đất có thành phần là phân hữu cơ vi sinh + cát + đất phù sa hoặc đất pha cát tỉ lê 1:1:1 là tốt nhất [9]. Theo Vũ Ngọc Phượng và cộng sự (2009), sau khi lấy cây khỏi bình cấy mô cây được rửa sạch và ngâm 10 phút trong dung dịch Dithane M-45 5gr/lít. Tháng đầu tiên cây trồng trên luống có giá thể là bột dừa [7]. 1.4.2. Nghiên cứu trên thế giới Ở Ấn Độ, chuối là loại cây ăn quả quan trọng nhất chiếm vị trí thứ 4 trong số các mặt hàng. Nó không chỉ được sử dụng làm rau và trái cây mà còn được dùng trong tất cả các nghi lễ tôn giáo. Nếu không có chuối, nghi lễ không được hoàn thành. Nhưng cây trồng này bị ảnh hưởng nghiêm trọng bởi virus, vi khuẩn và nhiều loại côn trùng, sâu bệnh. Nuôi cấy chồi đỉnh là nguồn cung cấp tốt hơn so với phương pháp truyền thống. Bao gồm cả tỉ lệ nhân chồi, tính đồng nhất sinh lý, vật liệu sạch bệnh quanh năm, các nguyên liệu thực vật phổ biến trên thế giới, tính đồng nhất, khoảng thời gian thu hoạch ngắn hơn so với thông thường và tăng trưởng nhanh hơn trong giai đoạn phát triển sớm so với vật liệu thông thường. Bước khử trùng và chất điều hòa sinh trưởng thực vật là 2 yếu tố quan trọng để có thể phát triển phương pháp nuôi cấy mô đạt tiêu chuẩn [11]. Kĩ thuật nhân giống chuối in vitro gồm các bước liên quan đến nhau là: lựa chọn các mẫu cấy, khử trùng mẫu, tái sinh, nhân nhanh chồi và rễ từ chồi 10 in vitro. Điều kiện đầu tiên cho sự thành công của nhân giống in vitro là nuôi cấy vô trùng. Việc duy trì các điều kiện vô trùng là điều kiện cần thiết cho thành công trong nuôi cấy. Để duy trì được môi trường vô trùng, tất cả các bình nuôi cấy, công cụ, phương tiện được sử dụng trong xử lý mô cũng như cấy phải được tiệt trùng. Điều quan trọng là giữ sạch không khí, bề mặt sàn nhà và không có khói bụi, nó đòi hỏi tất cả các hoạt động phải thực hiện trong tủ vô trùng, Việc sử dụng các cây trưởng thành như một nguồn nguyên liệu sản xuất trực tiếp cây con sạch trong ống nghiệm là một thách thức lớn. Nhiễm vi sinh vật là khó khăn lớn nhất để khởi đầu và duy trì nuôi cấy in vitro. Cây nhiễm xảy ra do một số các yếu tố liên quan đến cây trồng và môi trường như các loài thực vật, độ tuổi của cây, nguồn mẫu cấy và điều kiện thời tiết hiện hành. Mặc dù phải mất nhiều thời gian và công sức để loại bỏ nhiễm từ cây trong ống nghiệm nhưng điều đó vẫn rất khó khăn. Thiệt hại do nhiễm trong điều kiện bình quân từ 3 – 15 % ở tất cả các mẫu nuôi cấy trong đa số các phòng thí nghiệm nuôi cấy mô thương mại và khoa học [12]. 11 Chương 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Vật liệu Chồi chuối tuổi từ 4-6 tháng thu ngoài tự nhiên tại phường Xuân Hòa, thị xã Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc. 2.2. Dụng cụ và thiết bị thí nghiệm 2.2.1. Dụng cụ Dao cấy, khay cấy, kéo, túi nilon, bình tam giác, đèn cồn, bình xịt cồn, chậu nhựa nuôi cấy. 2.2.2. Thiết bị Các thiết bị sử dụng trong nuôi cấy mô thực vật: Cân kĩ thuật (Sartorius, Đức), máy đo pH (HM30G/TOA, Đức), nồi hấp khử trùng (HV110/HIRAYAMA, Nhật), tủ lạnh Hitachi (31AG5D, Thái Lan), máy cất nước hai lần (Hamilton, Mỹ), buồng cấy vô trùng (AV-110/TELSTAR), máy khuấy từ gia nhiệt (ARE//ELP, Italia). 2.3. Môi trường nuôi cấy Các thí nghiệm nuôi cấy in vitro đều sử dụng môi trường dinh dưỡng cơ bản (Murashige và Skoog, 1962): MS + 30g/l đường sacharose + 7g/l agar và các chất điều hòa sinh trưởng. pH môi trường: 5,8 Môi trường được khử trùng trong nồi hấp khử trùng ở nhiệt độ 117 0C trong 15 phút. 2.4. Điều kiện nuôi cấy in vitro Các thí nghiệm đều thực hiện trong điều kiện nhân tạo - Thời gian chiếu sáng: 16 giờ sáng/ 8 giờ tối. - Nhiệt độ: 25 ± 2oC. - Độ ẩm: 70 – 80%. - Cường độ ánh sáng 2000 lux. 12