Tài liệu Nghiên cứu đặc điểm giải phẫu, sinh lý của một số giống hoa cúc nuôi cấy mô giai đoạn vườn ươm và hoàn thiện qui trình nhân giống bằng giâm chồi

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2 NGUYỄN THỊ OANH NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM GIẢI PHẪU, SINH LÝ CỦA MỘT SỐ GIỐNG HOA CÚC NUÔI CẤY MÔ GIAI ĐOẠN VƢỜN ƢƠM VÀ HOÀN THIỆN QUI TRÌNH NHÂN GIỐNG BẰNG GIÂM CHỒI LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC SINH HỌC HÀ NỘI, NĂM 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2 NGUYỄN THỊ OANH NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM GIẢI PHẪU, SINH LÝ CỦA MỘT SỐ GIỐNG HOA CÚC NUÔI CẤY MÔ GIAI ĐOẠN VƢỜN ƢƠM VÀ HOÀN THIỆN QUI TRÌNH NHÂN GIỐNG BẰNG GIÂM CHỒI Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm Mã số: 60.42.01.14 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC SINH HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS TS. NGUYỄN VĂN ĐÍNH HÀ NỘI, NĂM 2017 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành bản luận văn này, tôi Ďã nhận Ďƣợc rất nhiều sự giúp Ďỡ. Trƣớc hết, tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và kính trọng tới thầy hƣớng dẫn là PGS.TS.Nguyễn Văn Đính Ďã tận tình chỉ bảo, hƣớng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn. Trong thời gian thực hiện Ďề tài tôi luôn nhận Ďƣợc sự giúp Ďỡ tận tình của thầy TS. La Việt Hồng – Khoa Sinh KTNN; cô Mai Thị Hồng – Phòng thí nghiệm Sinh lý thực vật; thầy T.S Hà Minh Tâm- Khoa Sinh KTNN và sinh viên Lê Thu Hằng – K39 sinh Ďã giúp Ďỡ, Ďóng góp ý kiến Ďể tôi hoàn thành Ďề tài khóa luận, nhân Ďây tôi cũng xin chân thành cảm ơn. Tôi xin Ďƣợc cảm ơn: Phòng thí nghiệm Sinh lý thực vật trƣờng ĐHSP Hà Nội 2; Phòng thí nghiệm thực vật;. Tập thể cán bộ Viện Nghiên Cứu Khoa học Và Ứng dụng - trƣờng ĐHSP Hà Nội 2 Ďã tạo Ďiều kiện thuận lợi về thiết bị, phƣơng tiện Ďể tôi có thể hoàn thành luận văn này Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới các thầy, cô trong Ban Giám hiệu trƣờng ĐHSP Hà Nội 2; Ban Chủ nhiệm khoa Sinh – KTNN trƣờng ĐHSP Hà Nội 2; Phòng Sau Ďại học trƣờng ĐHSP Hà Nội 2 Ďã tạo mọi Ďiều kiện trong thời gian tôi học tập chƣơng trình thạc sĩ. Tôi xin chân thành cảm ơn gia Ďình và bạn bè những ngƣời Ďã luôn Ďộng viên, góp ý cho tôi trong thời gian qua. Hà Nội, tháng 7 năm 2017 Học viên NGUYỄN THỊ OANH LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam Ďoan Ďề tài “Nghiên cứu đặc điểm giải phẫu, sinh lý của một số giống hoa cúc nuôi cấy mô giai đoạn vườn ươm và hoàn thiện qui trình nhân giống bằng giâm chồi” là công trình nghiên cứu của tôi và một số kết quả cùng cộng tác với cộng sự khác. Những số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và không trùng lặp với các Ďề tài khác. Tôi cũng xin cam Ďoan rằng mọi sự giúp Ďỡ cho việc thực hiện luận văn này Ďã Ďƣợc cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn Ďã Ďƣợc chỉ rõ nguồn gốc. Tác giả Nguyễn Thị Oanh MỤC LỤC MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1 1. Lý do chọn Ďề tài ....................................................................................... 1 2. Mục Ďích nghiên cứu ................................................................................. 3 3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................. 3 4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của Ďề tài ................................................... 3 NỘI DUNG ....................................................................................................... 4 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU ................................. 4 1.1. Giới thiệu về cây hoa cúc ....................................................................... 4 1.1.1. Nguồn gốc cây hoa cúc .................................................................... 4 1.1.2. Vị trí phân loại của cây hoa cúc ....................................................... 5 1.1.3. Đặc Ďiểm hình thái ........................................................................... 6 1.1.4. Yêu cầu Ďặc Ďiểm ngoại cảnh của cây hoa cúc ................................ 8 1.1.5. Yêu cầu về dinh dƣỡng của cây hoa cúc .......................................... 9 1.1.6. Thời vụ trồng của cây hoa cúc ......................................................... 9 1.1.7. Giá trị cây hoa cúc ............................................................................ 9 1.1.7.1. Giá trị tài nguyên 9 1.1.7.2. Giá trị kinh tế của cây hoa cúc ....................................................... 10 1.2. Giá trị kinh tế của ngành sản xuất hoa trên thế giới và ở Việt Nam .... 11 1.2.1. Sản xuất hoa trên thế giới ............................................................... 11 1.2.2. Sản xuất hoa ở Việt Nam ............................................................... 13 Những thuận lợi, khó khăn khi trồng cúc ở nƣớc ta ................................ 17 1.3. Ứng dụng kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào thực vật trong nhân giống cây hoa cảnh................................................................................................. 18 1.3.1. Nhân giống bằng chồi chính hoặc chồi bên ................................... 19 1.3.2. Nhân giống bằng chồi bất Ďịnh ...................................................... 20 1.3.3. Các nghiên cứu về giai Ďoạn ra ngôi .............................................. 22 1.3.4. Hƣớng nghiên cứu kỹ thuật nhân giống bằng giâm cành ở thực vật ............................................................................................................. 24 CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .............. 26 2.1. Vật liệu, hóa chất và thiết bị nghiên cứu .............................................. 26 2.1.1. Vật liệu thực vật ............................................................................. 26 2.1.2. Hóa chất và thiết bị nghiên cứu ...................................................... 27 2.2. Địa Ďiểm, thời gian nghiên cứu ............................................................ 29 2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu ...................................................................... 29 2.4. Phƣơng pháp xử lý số liệu .................................................................... 36 CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................ 37 3.1. Kết quả nhân giống in vitro tạo cây giống hoa cúc hoàn chỉnh từ Ďoạn thân ...................................................................................................... 37 3.1.1. Nghiên cứu ảnh hƣởng của BAP kết hợp với Kinetin Ďến khả năng ra chồi và chiều cao chồi cuả 3 giống cúc ....................................... 37 3.1.2. Ra rễ - tạo cây cúc in vitro hoàn chỉnh........................................... 39 3.2. Nghiên cứu sự biến Ďổi sinh lí, hóa sinh và giải phẫu lá của 3 giống cúc giai Ďoạn rèn luyện trong vƣờn ƣơm........................................... 40 3.2.1. Đánh giá tỉ lệ sống sót 3 giống cúc giai Ďoạn rèn luyện ................ 40 3.2.2. Nghiên cứu khả năng sinh trƣởng của 3 giống cúc giai Ďoạn rèn luyện ......................................................................................................... 41 3.2.3. Nghiên cứu một số chỉ tiêu quang hợp của 3 giống cúc giai Ďoạn rèn luyện .......................................................................................... 48 3.2.4. Nghiên cứu hàm lƣợng nƣớc, khả năng giữ nƣớc của mô lá của 3 giống cúc giai Ďoạn rèn luyện ......................................................... 55 3.2.5. Nghiên cứu một số Ďặc Ďiểm giải phẫu lá của 3 giống cúc giai Ďoạn rèn luyện .......................................................................................... 58 3.3. Nhân giống ex vitro 3 giống cúc bằng kỹ thuật giâm chồi ................... 63 3.3.1. Ảnh hƣởng của chế phẩm Atonik 1,8DD Ďến quá trình phát sinh chồi bên ............................................................................................. 64 3.3.2. Ảnh hƣởng của N3M và α-NAA Ďến khả năng ra rễ của chồi bên ............................................................................................................ 65 3.3.3. Quy trình nhân giống cúc bằng giâm chồi ..................................... 67 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ......................................................................... 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 71 PHỤ LỤC ........................................................................................................ 80 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT MS : Murashige & Skoog BAP : 6-Benzylaminopurine Kinetin : 6- Furfurylaminopurinne NAA : 1- Naphthaleneacetic acid NXB : Nhà xuất bản DANH MỤC BẢNG Bảng 1: Ảnh hƣởng của BAP kết hợp với Kinetin Ďến sự tái sinh và nhân nhanh chồi in vitro từ Ďốt thân cây hoa Cúc ..................................... 38 Bảng 2: Tỉ lệ sống của các giống cúc giai Ďoạn vƣờn ƣơm sau 14 ngày ........ 40 Bảng 3. Chiều cao cây của 3 giống cúc giai Ďoạn vƣờn ƣơm......................... 41 Bảng 4. Đƣờng kính thân cây của 3 giống cúc giai Ďoạn vƣờn ƣơm.............. 43 Bảng 5. Chiều dài rễ của một số giống cúc giai Ďoạn vƣờn ƣơm .................. 44 Bảng 6. Số lƣợng rễ của một số giống cúc giai Ďoạn vƣờn ƣơm ................... 46 Bảng7. Khối lƣợng tƣơi của một số giống cúc giai Ďoạn vƣờn ƣơm.............. 47 Bảng 8. Khối lƣợng khô của một số giống cúc giai Ďoạn vƣờn ƣơm ............. 47 Bảng 9. Sự thay Ďổi chiều rộng, chiều dài và diện tích lá 3 giống cúc giai Ďoạn rèn luyện ................................................................................... 49 Bảng 10. Sự thay Ďổi hàm lƣợng diệp lục a, diệp lục b và diệp lục tổng số ....................................................................................................... 52 Bảng 11. Hàm lƣợng nƣớc của mô lá 3 giống cúc giai Ďoạn rèn luyện .......... 55 Bảng 12. Khả năng giữ nƣớc của mô lá 3 giống cúc giai Ďoạn rèn luyện ...... 57 Bảng 13. Đặc Ďiểm giải phẫu lá 3 giống hoa cúc trong giai Ďoạn vƣờn ƣơm ................................................................................................... 60 Bảng 14. Ảnh hƣởng của Atonik Ďến khả năng ra chồi 3 giống cúc giai Ďoạn vƣờn ƣơm ................................................................................. 64 Bảng 15. Ảnh hƣởng của N3M và α-NAA Ďến khả năng ra rễ của chồi bên ..................................................................................................... 66 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1: Chồi cúc Đỏ Cờ in vitro trong 4 tuần ................................................ 39 Hình 2: Cây cúc 7 ngày tuổi có bộ rễ Ďủ Ďiều kiện Ďƣa ra ngoài vƣờn ƣơm ................................................................................................... 39 Hình 3. Chiều cao cây giống cúc Thạch Bích 0 ngày – 14 ngày .................... 42 Hình 4. Chiều dài rễ giống cúc Thạch Bích 0 ngày – 14 ngày ....................... 46 Hình 5. Hình ảnh giải phẫu lá một số giống cúc in vitro giai Ďoạn vƣờn ƣơm ................................................................................................... 59 Hình 6. Khả năng ra rễ của chồi 3 giống cúc giai Ďoạn vƣờn ƣơm ................ 65 1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Hoa là sản phẩm Ďặc biệt vừa mang giá trị tinh thần vừa mang giá trị kinh tế. Ngay từ thời xa xƣa, ông cha ta Ďã có nhu cầu sử dụng hoa Ďể trang trí làm Ďẹp thêm cho cuộc sống, ngày nay xã hội ngày càng phát triển thì nhu cầu về hoa ngày càng tăng. Ngoài việc sử dụng hoa vào mục Ďích thẩm mỹ, con ngƣời còn coi việc sản xuất hoa thành một ngành kinh tế có thu nhập cao. Hoa cúc (Chrysanthemum sp) có nguồn gốc từ Trung Quốc, Nhật Bản, Việt Nam và một số nƣớc Châu Âu. Hiện nay các giống hoa cúc thƣơng mại thƣờng Ďƣợc nhân giống vô tính bằng cách giâm cắt Ďốt hoặc chồi bên [72]. Do nhân giống vô tính trong một thời gian dài lại không Ďƣợc phục tráng nên phần lớn các giống hoa cúc Ďang trong tình trạng thoái hóa, chất lƣợng giảm do sâu bệnh Ďã làm giảm năng suất và phẩm chất hoa, nên chƣa Ďáp ứng Ďƣợc nhu cầu của thị trƣờng [11]. Nuôi cấy mô và tế bào Ďã có những Ďóng góp quan trọng Ďể cải tiến giống cây trồng và còn nhiều tiềm năng ứng dụng trong tƣơng lai. Kỹ thuật vi nhân giống Ďƣợc thực hiện dựa trên khái niệm về tính toàn năng của tế bào Ďƣợc nhà khoa học Harberlandt Ďƣa ra. Nền công nghiệp cây cảnh Ďã Ďƣợc ứng dụng rất nhiều phƣơng pháp nhân giống in vitro nhằm mở rộng quá trình nhân giống ở quy mô công nghiệp. Tính Ďến nay, Ďã có rất nhiều phòng thí nghiệm nuôi cấy mô tế bào thực vật Ďƣợc hình thành, Ďặc biệt là ở các nƣớc Ďang phát triển, nơi có nhân công rẻ. Để hoa cúc trở thành sản phẩm mang lại giá trị kinh tế cao cho ngƣời sản xuất thì công nghiệp nhân giống in vitro Ďang là hƣớng có nhiều triển vọng vì dễ thực hiện trong phòng thí nghiệm, hệ số nhân cao, cung cấp số lƣợng lớn cây giống trong thời gian ngắn, cây Ďồng Ďều và sạch bệnh. Theo Teixeira da Silva (2014) [73], Ďối với cây hoa cúc, các chất Ďiều hòa sinh 2 trƣởng nhƣ: Adenine sulphate, BA, kinetin giúp hình thành chồi; nƣớc dừa giúp hình thành chồi và mô sẹo, IAA, IBA và NAA giúp tạo rễ với hệ số tƣơng Ďối cao. Tuy nhiên, một hạn chế lớn trong quá trình áp dụng kỹ thuật nuôi cấy mô Ďể sản xuất cây giống với quy mô lớn là tỉ lệ chết của cây con khi Ďƣa ra Ďiều kiện tự nhiên là rất cao [80]. Do Ďó cần có những hƣớng nghiên cứu Ďể khắc phục nhƣợc Ďiểm này. Hiện nay, nhiều nghiên cứu xây dựng quy trình nhân giống các giống cúc Ďã Ďƣợc công bố. Đối với công nghệ nhân giống in vitro, giai Ďoạn ra ngôi (huấn luyện cây con Ďể chuyển từ giai Ďoạn phòng thí nghiệm ra môi trƣờng tự nhiên) Ďóng vai trò rất quan trọng. Trong giai Ďoạn này, cây con chịu ảnh hƣởng của môi trƣờng sống thay Ďổi từ môi trƣờng nhân tạo Ďến môi trƣờng tự nhiên trong một thời gian ngắn. Để thích nghi, cơ thể chúng sẽ có những biến Ďổi về hình thái, giải phẫu cũng nhƣ sinh lý rất Ďáng chú ý Ďể có thể phù hợp với môi trƣờng mới [83; 56; 57]. Những nghiên cứu về những Ďộng thái trên ở thực vật còn ít Ďƣợc thực hiện, Ďặc biệt với các giống cúc mà tôi nghiên cứu. Những kết quả nghiên cứu về các biến Ďổi hình thái, giải phẫu và sinh lý của các giống cúc giai Ďoạn rèn luyện ngoài tự nhiên có ý nghĩa lớn, cung cấp các thông tin khoa học bổ ích, Ďồng thời giúp con ngƣời Ďề ra các biện pháp kĩ thuật Ďể luyện cây một cách có hiệu quả. Do vậy, hiệu quả của giai Ďoạn huấn luyện Ďể cây in vitro thích nghi sẽ quyết Ďịnh Ďến sự thành công của cả quy trình. Một hạn chế nữa của việc ứng dụng kỹ thuật nuôi cấy mô là giá thành sản xuất cây giống còn cao, chính vì vậy Ďể giảm giá thành sản xuất cây giống thì phƣơng pháp giâm chồi là một lựa chọn tối ƣu. Với những lý do trên và mong muốn tìm hiểu sâu hơn về Ďặc Ďiểm của cây con trong giai Ďoạn rèn luyện và nâng cao kỹ thuật nhân giống bằng giâm chồi các cây sạch bệnh chúng tôi tiến hành chọn Ďề tài: “Nghiên cứu đặc 3 điểm giải phẫu, sinh lý của một số giống hoa cúc nuôi cấy mô giai đoạn vườn ươm và hoàn thiện qui trình nhân giống bằng giâm chồi” 2. Mục đích nghiên cứu - Hoàn thiện nhân giống in vitro từ Ďốt thân 3 giống cúc (Đỏ Cờ, Thạch Bích, Chi Vàng ) và nhân giống ex vitro bằng phƣơng pháp giâm chồi. - Nghiên cứu một số Ďặc Ďiểm sinh lý, hóa sinh và những biến Ďổi giải phẫu lá 3 giống hoa cúc trong giai Ďoạn rèn luyện cây giống in vitro. 3. Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu nhân giống in vitro từ các Ďốt thân 3 giống cúc trong phòng thí nghiệm. - Nghiên cứu tỷ lệ sống và sự biến Ďổi về giải phẫu lá, một số chỉ tiêu sinh lý, hóa sinh 3 giống cúc trong giai Ďoạn rèn luyện cây giống thông qua các chỉ tiêu về sinh trƣởng, quang hợp, khả năng giữ nƣớc, hàm lƣợng nƣớc của mô lá.v.v. - Hoàn thiện quy trình nhân giống hoa cúc bằng phƣơng pháp giâm chồi. 4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 4.1. Ý nghĩa khoa học Cung cấp các số liệu về những biến Ďổi giải phẫu lá và một số chỉ tiêu sinh lý, hóa sinh của cây cúc trong giai Ďoạn rèn luyện cây giống ngoài vƣờn ƣơm. 4.2. Ý nghĩa thực tiễn Làm sáng tỏ Ďặc Ďiểm của cây cúc in vitro trong quá trình luyện cây, góp phần Ďề xuất các biện pháp kĩ thuật luyện cây có hiệu quả và cải tiến kĩ thuật nhân giống cúc bằng giâm chồi. 4 NỘI DUNG CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 1.1. Giới thiệu về cây hoa cúc 1.1.1. Nguồn gốc cây hoa cúc Hoa cúc có tên khoa học (Chrysanthemum sp.) Ďƣợc Ďịnh nghĩa từ Chrysos (Vàng) và Anthemon (hoa) bởi Linneaus năm 1753, có nguồn gốc Trung Quốc, Nhật Bản, Việt Nam và một số nƣớc Châu Âu. Khoảng 500 năm trƣớc công nguyên, hoa cúc lần Ďầu tiên Ďƣợc trồng ở Trung Quốc nhƣ một loại thảo mộc có hoa. Trong thế kỉ thứ VIII sau công nguyên, các giống hoa cúc Ďã Ďƣợc giới thiệu từ Trung Quốc Ďến Nhật Bản. Ở Trung Quốc, ngƣời ta Ďã làm lễ “Thắng Ďịa hoa Vàng” (hoa cúc) và cây hoa cúc Ďã Ďi vào tác phẩm hội họa từ thời gian này. Một thành phố cổ xƣa của Trung Quốc Ďã Ďặt tên là Ju – Xian, có nghĩa là: “Thành phố hoa Cúc”. Ở Nhật Bản, hoa cúc Ďƣợc sử dụng trong chính các lễ hội. Tới thế kỉ thứ XVII, Hà Lan dƣờng nhƣ là quốc gia Ďầu tiên ở Châu Âu nhập khẩu hoa cúc vào năm 1688 nhƣng nó không thể sống. Đến năm 1789, 3 giống Ďƣợc nhập khẩu từ Trung Quốc Ďƣa vào Pháp trong Ďó chỉ có 1 giống sống sót và Ďƣợc trồng ở Anh năm 1975. Đầu thế kỉ XIX, 8 giống sau Ďó từ Trung Quốc Ďƣợc nhập vào Anh và năm 1826 con số Ďó tăng dần lên tới 48 giống cây. Năm 1836, hoa cúc từ Anh Ďƣợc Ďƣa tới Tasmania và Ďƣợc trồng ở New South Wales rồi mang tới Australia năm 1843. Đến năm 1855 nó cũng Ďƣợc Ďƣa Ďến Victoria (Mĩ) và Ďến lƣợt New Zealan vào năm 1960 [35]. Ở Nhật, cúc Ďƣợc coi là Quốc hoa dùng trong các buổi lễ quan trọng, ngƣời Nhật luôn coi cúc là ngƣời bạn tâm tình (Quách Trí Cƣơng, Trƣơng Vĩ, 1997) [3]. 5 Còn tại Mỹ, hoa cúc là loài hoa rất quan trọng, chủ yếu sử dụng hoa cắt cành (Đặng Văn Đông, 2004) [4]; Và sau nhiều thế kỉ thì hiện nay hoa cúc Ďƣợc trồng rộng rãi ở hầu hết các nƣớc trên thế giới nhƣ: Thái Lan, Đức, Pháp, Hà Lan, Philippin, Malaysia, Australia, NewZealand,.... và ở Việt Nam hoa cúc Ďƣợc nhập nội và trồng từ lâu Ďời (cách Ďây khoảng 165 năm). Vào Ďầu thế kỉ thứ XIX, hoa cúc ở Việt Nam Ďã Ďƣợc trồng thành các vùng chuyên canh. Hiện nay Đà Lạt có diện tích trồng hoa cúc lên tới 5000 ha; Hà Nội Ďã hình thành những vùng chuyên canh nhƣ: Tây Tựu (Từ Liêm) diện tích xấp xỉ 200 ha, quận Tây Hồ diện tích 70 ha Ďảm bảo cung cấp hoa cho ngƣời tiêu dùng [18]. 1.1.2. Vị trí phân loại của cây hoa cúc Theo Võ Văn Chi, Dƣơng Đức Tiến, 1988. Cây hoa cúc thuộc: Ngành : Hạt Kín – Angiospermatophyta (Magnoliophyta) Lớp : hai lá mầm – Dicotyledonace (Magnoliopsida) Phân lớp : Cúc - Asterydae Bộ : Cúc - Asterales Họ : Cúc - Asteraceae Phân họ : Cúc - Asteroideae Chi : Hoa Cúc Chrysanthemum * Qua hai hội thảo quốc tế về họ Asteraceae năm 1967 và 1994 mang tên “Sinh học và hóa học của họ Cúc” Ďã có sự thống nhất tƣơng Ďối về hệ thống học của họ Asteraceae. Họ cúc trên thế giới xếp trong 2 phân họ, 13 tông [44]. Nghiên cứu của Anderson (1987), Langton (1989) cho biết trên thế giới có hơn 7000 giống cúc Ďã Ďƣa vào sử dụng với sự Ďa dạng về chủng loại, phong phú về màu sắc [21], [52]. Việt Nam có 2 phân họ và 12 tông, nhƣng hiện tại chia làm 17 tông. Họ cúc có khoảng 1550 chi với 23000 loài [19], [72]. 6 * Theo Nguyễn Quang Thạch và Đặng Văn Đông (2002) Ďã dựa vào cánh hoa Ďể chia hoa cúc làm 2 nhóm là cúc Ďơn và cúc kép. - Cúc Ďơn: Thƣờng là dạng hoa nhỏ Ďƣờng kính hoa từ 2-5 cm, chỉ có 1-3 hàng cánh ở vòng ngoài cùng còn vòng trong là cánh hoa rất nhỏ thƣờng Ďƣợc gọi là cồi hoa. - Cúc kép: Hoa có Ďƣờng kính từ 5-15 cm, có nhiều cánh xếp từng vòng sít nhau, có loại cánh dài cong, có loại cánh ngắn. * Dựa vào thời vụ trồng: dựa vào Ďặc tính chịu nhiệt của hoa cúc Ďể phân loại và thƣờng phân ra làm hai loại Ďó là cúc Ďông và cúc hè. Cúc Ďông là một số giống có nguồn gốc ôn Ďới, có tính chịu lạnh và trồng chủ yếu vào mùa Ďông. Cúc hè là một số giống chịu nhiệt Ďộ cao trồng Ďƣợc vào mùa hè. Tuy nhiên, có nhiều tài liệu khác nhau về số liệu loài hoa cúc. Theo tác giả Nguyễn Nghĩa Thìn thì họ cúc có 2500 loài và có 1100 chi [19]. Theo Trần Lan Hƣơng và cộng sự, hoa cúc có hơn 3000 loài với kích thƣớc, màu sắc khác nhau [10]. 1.1.3. Đặc điểm hình thái - Rễ: rễ cây hoa cúc thuộc một loại rễ chùm, phát triển theo chiều ngang, phân bố ở tầng mặt từ 5 – 20 cm. Khối lƣợng bộ rễ lớn do sinh nhiều rễ phụ và lông hút, nên khả năng hút nƣớc và dinh dƣỡng mạnh. Kích thƣớc các rễ trong bộ rễ cúc chênh lệch nhau không nhiều, số lƣợng rễ rất lớn. Có 2 loại rễ là rễ mầm và rễ thứ sinh [11]. - Thân: hoa cúc thuộc thân thảo nhỏ. Thân cây dạng Ďứng hoặc bò, có khả năng phân nhánh mạnh và có nhiều Ďốt giòn dễ gãy, càng lớn càng cứng. Thân có ống tiết nhựa mủ trắng, mạch có bản ngăn Ďơn. Cây cao hay thấp, Ďốt dài hay ngắn, sự phân cành mạnh hay yếu tùy thuộc vào từng giống, Ďiều kiện sinh trƣởng, phát triển. Nhìn chung cây ở Ďiều kiện Việt Nam có thể từ 30 – 80 cm, ở Ďiều kiện ngày dài cây cúc có thể cao từ 1,5 – 2 m. 7 - Lá: Lá cây cúc thƣờng xẻ thùy và có răng cƣa. Lá Ďơn không có lá kèm, mọc so le nhau, bản lá xẻ thùy lông chim, lá phẳng hoặc hơi nghiêng về phía trên. Mặt trên nhẵn, gân hình mạng lƣới, còn mặt dƣới bao phủ một lớp lông tơ. Phiến lá mềm mỏng có thể to hoặc nhỏ, màu sắc xanh Ďậm hoặc nhạt tùy thuộc vào từng giống. Bởi vậy, trong sản xuất Ďể Ďạt hiệu quả cao trong kinh tế ngƣời ta thƣờng tỉa bỏ các cành nhánh phụ Ďối với giống cúc Ďơn và Ďể cây sinh trƣởng phát triển tự nhiên với cúc chùm. Cây hoa cúc có năng suất cao thƣờng có bộ lá gọn, thân cứng, mập và thẳng, khả năng chống Ďổ tốt. Trong thời kì sinh trƣởng tùy từng giống mà trên một thân cây hoa cúc có từ 30 - 50 lá. - Hoa: Hoa cúc chủ yếu có 2 dạng là hoa Ďơn tính và hoa lƣỡng tính với nhiều màu sắc khác nhau nhƣ trắng, Vàng, tím,… Đƣờng kính của bông phụ thuộc vào giống, giống hoa to có Ďƣờng kính từ 10 – 20 cm, loại trung bình từ 5 – 7 cm và loại nhỏ từ 1 – 2 cm. Mỗi hoa gồm nhiều loại hoa nhỏ gộp lại trên mỗi cuống hoa, hình thành hoa tự Ďầu trạng mà mỗi Ďầu trạng là một bông hoa. Thƣờng mọc nhiều hoa trên một cành, phát sinh từ nách lá. Trong thực tế tùy theo mục Ďích sử dụng mà ngƣời ta Ďể một bông/cành hay nhiều bông/cành. Tùy theo cách sắp xếp của cánh hoa mà ngƣời ta phân ra nhóm hoa Ďơn và nhóm hoa kép. Những cánh hoa nằm ở phía ngoài thƣờng có màu sắc Ďậm hơn, xếp nhiều tầng, sít nhau, chặt hay lỏng tùy thuộc vào từng giống, cánh hoa có nhiều hình dạng khác nhau cong hoặc thẳng, có loại cánh ngắn, có loại cánh dài, cuốn ra ngoài hay cuốn vào trong. Hoa có 4 - 5 nhị Ďƣợc dính vào nhau làm thành một ống bao xung quanh vòi nhụy, còn vòi nhụy mảnh hình trẻ Ďôi. Khi phấn nhị Ďực chín bao phấn mở tung phấn ra ngoài, nhƣng lúc này vòi nhụy còn non chƣa trƣởng thành nên không có khả năng tiếp nhận hạt phấn. Vì vậy cúc tuy là hoa lƣỡng tính nhƣng thƣờng giao phấn [11]. 8 - Quả: Quả thuộc loại quả Ďóng (quả khô không mở) hay quả bế khô, hình trụ dẹt chỉ chứa một hạt, quả có chùm lông do Ďài tồn tại Ďể phát tán hạt [11]. - Hạt: hạt cây hoa cúc có phôi trắng và không có nội nhũ [11]. 1.1.4. Yêu cầu đặc điểm ngoại cảnh của cây hoa cúc - Nhiệt độ: Hoa cúc có nguồn gốc ôn Ďới, nên Ďa số ƣa khí hậu mát mẻ. Với Việt Nam, mùa thu là mùa có khí hậu tƣơng Ďối mát mẻ và thuận lợi, nhiệt Ďộ thích hợp cho cây sinh trƣởng và phát triển là 15 0C - 200C, bên cạnh cũng có một số giống cúc chịu Ďƣợc nhiệt Ďộ 30 – 350C. Tuy nhiên, nhiệt Ďộ quá cao (350C) hay quá thấp (100C) Ďều làm ảnh hƣởng tới sinh trƣởng và phát triển của cây. Ở thời kì cây con và thời kì ra hoa cây có yêu cầu nhiệt Ďộ cao hơn [18]. - Ánh sáng: Ánh sáng có ảnh hƣởng mạnh tới quá trình phát sinh hình thái của mô nuôi cấy, bao gồm cƣờng Ďộ, chu kì và thành phần quang phổ ánh sáng. cúc là cây trồng cạn, không chịu Ďƣợc úng, có sinh khối lớn và bộ lá to, do vậy cũng chịu hạn kém. Ánh sáng có sự ảnh hƣởng rất lớn Ďến sự ra hoa và phân hóa mầm hoa của cây hoa cúc. Tuy nhiên ở mỗi thời kỳ sinh trƣởng và phát triển cây có yêu cầu ánh sáng khác nhau: + Thời kỳ cây non: Khi cây ra rễ cây cần ít ánh sáng vì lúc này cây non còn sử dụng các chất dinh dƣỡng dự trữ. + Thời kỳ chuẩn bị phân cành: cây cần nhiều ánh sáng Ďể quang hợp tạo các chất hữu cơ cần thiết cho hoạt Ďộng sống của cây. Cúc Ďƣợc xếp vào cây ngày ngắn, thời kỳ Ďể phân hóa mầm hoa tốt nhất là 10 giờ chiếu sáng/ngày với nhiệt Ďộ là 20 - 250C. Thời gian chiếu sáng kéo dài thì thời gian sinh trƣởng của cây cúc dài hơn, thân cao, lá to, chất lƣợng hoa tăng. Thời gian chiếu sáng ngắn thì sẽ kích thích phân hóa mầm hoa sớm, cây ngắn, chất lƣợng hoa kém [18]. 9 - Độ ẩm: Độ ẩm Ďất thích hợp khoảng 600C - 700C và Ďộ ẩm không khí thích hợp khoảng 550C - 650C là thuận lợi cho cây sinh trƣởng và phát triển [18]. Nếu Ďộ ẩm trên dƣới 80% thì cây sinh trƣởng mạnh nhƣng dễ mắc một số bệnh nấm. Đặc biệt vào thời kì thu hoạch, hoa cúc cần thời tiết trong xanh, khô ráo. Nếu Ďộ ẩm cao, tuyến mật của hoa sẽ dễ bị thối do Ďọng nƣớc lại, cản trở quá trình thu hoạch [84]. 1.1.5. Yêu cầu về dinh dưỡng của cây hoa cúc - Đất cung cấp nƣớc, dinh dƣỡng cho sự sống của cây. Cây hoa cúc có bộ rễ ăn nông do vậy yêu cầu Ďất cao ráo, thoát nƣớc, tƣơi xốp. Đất phải có hàm lƣợng mùn > 5%, Ďộ pH khoảng 6 - 6,5. - Các chất dinh dƣỡng: Các loại phân hữu cơ (phân chuồng, phân vi sinh, than bùn), phân vô cơ (Ďạm, lân, kali) và các loại phân trung, vi lƣợng (Mg, Zn, Cu,…) có ý nghĩa hết sức quan trọng Ďối với sự sinh trƣởng và phát triển, năng suất và chất lƣợng của cây cúc [18]. Cúc cần Ďƣợc trồng trong nhà có mái che tránh mƣa nắng bằng lƣới, nhà lƣới bán tự Ďộng hoặc plastic; có thể Ďiều chỉnh ánh sáng (bằng cách dùng tay kéo lƣới che bớt ánh sáng), Ďiều chỉnh Ďộ ẩm (theo tần suất phun mƣa và tƣới cho cây). 1.1.6. Thời vụ trồng của cây hoa cúc - Vụ Xuân Hè: Trồng tháng 3, 4, 5 Ďể có hoa vào tháng 6, 7, 8. - Vụ Thu: Trồng tháng 5, 6, 7 Ďể có hoa bán vào tháng 9, 10, 11. - Vụ Thu Đông: Trồng tháng 8, 9 Ďể có hoa bán vào tháng 12, 1. - Vụ Đông Xuân: Trồng tháng 10, 11 Ďể có hoa bán vào tháng 2, 3. 1.1.7. Giá trị cây hoa cúc 1.1.7.1. Giá trị tài nguyên Trong cây cúc chứa tinh dầu, thành phần gồm: Chrysanthemol, camphor, monobornylphtalat; các flavinoid nhƣ luteolin, quercetin, 10 glucosid của apigenin. Các acid chlorogenic, dẫn chất acid quinic...Các sesquiterpen: chlorochrymorin, chrysandiol, chrysanthemin A, B. Theo Đông y, hoa cúc có vị ngọt, hơi Ďắng, tính hơi hàn, có tác dụng tán phong, thanh nhiệt, mát gan, sáng mắt. Hoa thƣờng dùng Ďể pha với trà hay ngâm rƣợu uống. Thƣờng dùng chữa Phong nhiệt cảm mạo, Ďau Ďầu, tăng huyết áp; Chóng mặt, nhức Ďầu; mắt Ďỏ sƣng Ďau, chảy nƣớc mắt [5]. 1.1.7.2. Giá trị kinh tế của cây hoa cúc Cúc luôn là cây cảnh quan trọng nhất thế giới [82]. Từ lâu hoa cúc Ďƣợc xem nhƣ là một loại thảo dƣợc có nhiều tác dụng tốt cho sức khỏe con ngƣời. Ăn hoa cúc lâu ngày sẽ giúp làm Ďẹp nhan sắc, kéo dài tuổi thọ,… Cả hoa cúc khô và tƣơi Ďều Ďƣợc dùng Ďể chế biến các loại trà. Các thành phần hoạt chất trong tinh dầu hoa cúc là Bisabolol Ďƣợc coi là có tác dụng chống kích ứng, chống viêm và chống vi khuẩn. Ngoài ra, ở các quốc gia khác nhau, hoa cúc Ďƣợc sử dụng với các mục Ďích khác nhau vào các dịp khác nhau. Ở Trung Quốc, một số loại hoa cúc Ďƣợc sử dụng làm trà, thậm chí Ďƣợc sử dụng làm thuốc trừ sâu thân thiện môi trƣờng. Ở Nhật Bản, hoa cúc Ďƣợc coi là ngƣời bạn tâm tình và có một “Lễ hội hạnh phúc” Ďể kỉ niệm. Hoa cúc Ďƣợc sử dụng rộng rãi ở Nhật Bản: 40% sử dụng làm quà, 25% cho các cơ sở thƣơng mại (khách sạn, sự kiện), 25% sử dụng trong gia Ďình Ďể thờ cúng và 10% cho mục Ďích giáo dục trong giảng dạy cắm hoa nghệ thuật nhƣng ở một số các nƣớc Châu Âu nhƣ: Pháp, Balan,… cụm hoa màu trắng là biểu tƣợng của cái chết và Ďƣợc sử dụng Ďể trên các ngôi mộ vào tất cả các Ngày Thần Thánh. Cúc còn Ďƣợc trồng làm cảnh của nhiều nƣớc trên thế giới [37]. Riêng ở Việt Nam, hoa cúc thƣờng có mặt ở các công viên, vƣờn hoa, phòng khách, bàn làm việc, trong các lễ viếng,… Cúc còn Ďƣợc trồng Ďại trà nhằm mục Ďích cắm hoa bình, trồng trong bồn hay Ďể trang trí,…[4]. Theo