Tài liệu Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật nâng cao tỷ lệ sống và khả năng sinh trưởng của giống hoa đồng tiền lùn ( genberra jamesonii bolus) nuôi cấy mô giai đoạn vườn ươm

i TRƢỜNG ĐẠI HỌC HÙNG VƢƠNG KHOA NÔNG – LÂM – NGƢ NGHUYỄN THỊ CHÀ LINH NGHIÊN CỨU MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT NÂNG CAO TỶ LỆ SỐNG VÀ KHẢ NĂNG SINH TRƢỞNG CỦA GIỐNG HOA ĐỒNG TIỀN LÙN (GENBERRA JAMESONII BOLUS) NUÔI CẤY MÔ GIAI ĐOẠN VƢỜN ƢƠM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Ngành: Khoa học cây trồng NGƢỜI HƢỚNG DẪN: 1 Ths. Hoàng Mai Thảo 2 Ths. Nguyễn Viết Dũng Phú Thọ, 2017 ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan toàn bộ thí nghiệm, kết quả do chính tôi trực tiếp thực hiện. Các số liệu và kết quả trong khóa luận là trung thực và chƣa đƣợc công bố trên bất kì công trình nghiên cứu nào khác. Tôi xin cam đoan rằng các thông tin đƣợc trích dẫn trong khóa luận này đều đƣợc chỉ rõ nguồn gốc và mọi sự giúp đỡ đều đƣợc cảm ơn. Phú Thọ, ngày tháng năm 2017 Sinh viên Nguyễn Thị Chà Linh iii LỜI CẢM ƠN Sau một thời gian thực tập tại Bộ môn Đột biến và ƣu thế lai của Viện di truyền nông nghiệp Việt Nam, đƣợc sự quan tâm, chỉ bảo tận tình của các thầy, các cán bộ tại phòng thí nghiệm cùng sự cố gắng, nỗ lực của bản thân, tôi đã hoàn thành khóa luận tốt nghiệp của mình. Trƣớc hết, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ths. Hoàng Mai Thảo – giảng viên hƣớng dẫn khóa luận tốt nghiệp, TS. Lê Đức Thảo – trƣởng bộ môn Đột biến và ƣu thế lai Viện di truyền nông nghiệp Việt Nam, Ths. Nguyễn Viết Dũng – hƣớng dẫn chung đã tận tình hƣớng dẫn, chỉ bảo tôi trong suốt quá trình học tập cũng nhƣ nghiên cứu, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi học tập và thực hành trong suốt quá trình thực hiện đợt thực tập. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến toàn thể các phòng, ban của Viện di truyền nông nghiệp Việt Nam cũng nhƣ của Khoa Nông – Lâm - Ngƣ Trƣờng đại học Hùng Vƣơng và bạn bè đã giúp đỡ, động viên, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian học tập, rèn luyện cũng nhƣ thực tập tốt nghiệp. Và cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình cùng những ngƣời thân đã luôn ở bên động viên và tạo động lực cho tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu. Tôi xin chân thành cảm ơn! Phú Thọ, ngày tháng năm 2017 Sinh viên Nguyễn Thị Chà Linh iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT CT: Công thức Đ/C: Đối chứng Ml/l: mililit/lít MS: Murasige & Skoog NXB: Nhà xuất bản v DANH MỤC HÌNH Hình 3.1. Biểu đồ động thái tăng trƣởng chiều cao cây con sau ra ngôi. ....... 33 Hình 3.2. Biểu đồ động thái tăng số lá cây con .............................................. 35 Hình 3.3. Biểu đồ tỷ lệ sống và tỷ lệ xuất vƣờn của cây con sau 60 ngày ..... 36 Hình 3.4. Biểu đồ động thái tăng trƣởng chiều cao cây con ........................... 38 Hình 3.5. Biểu đồ động thái tăng số lá của cây con ........................................ 40 Hình 3.6 Biểu đồ tỷ lệ sống và tỷ lệ xuất vƣờn của cây con........................... 42 Hình 3.7. Biểu đồ động thái tăng trƣởng chiều cao cây con ........................... 44 Hình 3.8. Biểu đồ động thái tăng số lá của cây con ........................................ 46 Hình 3.9 Biểu đồ tỷ lệ sống và tỷ lệ xuất vƣờn của cây con........................... 48 vi DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1. Ảnh hƣởng của chiều dài rễ khi ra ngôi đến tăng trƣởng chiều cao của cây Đồng Tiền lùn nuôi cấy mô giai đoạn vƣờn ƣơm. ............................. 32 Bảng 3.2. Ảnh hƣởng của chiều dài rễ khi ra ngôi đến động thái ra lá của cây Đồng Tiền lùn nuôi cấy mô giai đoạn vƣờn ƣơm ........................................... 34 Bảng 3.3. Tỷ lệ sống và xuất vƣờn của cây con sau ra ngôi. .......................... 36 Bảng 3.4. Ảnh hƣởng của các loại giá thể đến tăng trƣởng chiều cao của cây Đồng Tiền lùn nuôi cấy mô giai đoạn vƣờn ƣơm ........................................... 38 Bảng 3.5. Ảnh hƣởng của các loại giá thể đến động thái ra lá của cây Đồng Tiền lùn nuôi cấy mô giai đoạn vƣờn ƣơm ..................................................... 40 Bảng 3.6 Tỷ lệ sống và tỷ lệ xuất vƣờn của cây con sau ra ngôi .................... 42 Bảng 3.7. Ảnh hƣởng của các nồng độ MS đến tăng trƣởng chiều cao của cây Đồng Tiền lùn nuôi cấy mô giai đoạn vƣờn ƣơm ........................................... 44 Bảng 3.8. Ảnh hƣởng của các nồng độ MS đến động thái ra lá của cây Đồng Tiền lùn nuôi cấy mô giai đoạn vƣờn ƣơm ..................................................... 46 Bảng 3.9. Ảnh hƣởng của các nồng độ MS đến tỷ lệ sống và tỷ lệ xuất vƣờn của cây Đồng Tiền lùn nuôi cấy mô giai đoạn vƣờn ƣơm .............................. 48 vii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .................................................................................................................. ii LỜI CẢM ƠN ....................................................................................................................... iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ...................................................................................... iv DANH MỤC HÌNH ............................................................................................................... v DANH MỤC BẢNG ............................................................................................................ vi MỤC LỤC ........................................................................................................................... vii MỞ ĐẦU ............................................................................................................................... 1 1. Tính cấp thiết ..................................................................................................................... 1 2. Mục tiêu và yêu cầu của đề tài ........................................................................................... 2 2.1. Mục tiêu .......................................................................................................................... 2 2.2. Yêu cầu ........................................................................................................................... 2 3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn .............................................................................. 2 3.1. Ý nghĩa khoa học ............................................................................................................ 2 3.2. Ý nghĩa thực tiễn ............................................................................................................. 3 Chƣơng 1 .TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ................................................ 4 1.1. Giới thiệu chung về hoa Đồng Tiền ................................................................................ 4 1.1.1. Vị trí, nguồn gốc, phân loại ......................................................................................... 4 1.1.2. Đặc điểm thực vật học của cây hoa Đồng Tiền ........................................................... 5 1.2. Yêu cầu ngoại cảnh của cây hoa Đồng Tiền ................................................................... 6 1.3. Tình hình sản xuất hoa .................................................................................................... 9 1.3.1 Tình hình sản xuất hoa trên thế giới ............................................................................. 9 1.3.2. Tình hình sản xuất ở Việt Nam .................................................................................. 10 1.4. Cơ sở khoa học và ý nghĩa của phƣơng pháp nhân giống vô tính bằng nuôi cấy mô - tế bào ........................................................................................................................................ 11 1.4.1. Định nghĩa về nuôi cấy mô - tế bào thực vật. ........................................................... 11 1.4.2. Cơ sở của khoa học của phƣơng pháp nuôi cấy mô - tế bào...................................... 12 1.4.3.Các bƣớc của quá trình nhân giống invitro ................................................................. 15 1.4.4. Ý nghĩa của việc nhân giống vô tính bằng phƣơng pháp nuôi cấy mô ...................... 17 1.5. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng nuôi cấy mô vào nhân giống cây hoa Đồng Tiền . 18 1.5.1. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng nuôi cấy mô tế bào vào nhân giống cây hoa Đồng trên thế giới .......................................................................................................................... 18 viii 1.5.2. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng nuôi cấy mô tế bào vào nhân giống cây hoa Đồng Tiền ở Việt Nam ........................................................................................................ 19 Chƣơng 2. MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................................................................................................................... 29 2.1. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ................................................................................ 29 2.1.1. Đối tƣợng, vật liệu nghiên cứu .................................................................................. 29 2.1.2. Phạm vi và thời gian nghiên cứu ............................................................................... 29 2.2. Nội dung nghiên cứu ..................................................................................................... 29 2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu .............................................................................................. 30 2.3.1. Phƣơng pháp bố trí thí nghiệm .................................................................................. 30 2.3.2. Các chỉ tiêu theo dõi .................................................................................................. 30 2.3.3. Phƣơng pháp phân tích và sử lý số liệu ..................................................................... 31 Chƣơng 3. KẾT QUẢ .......................................................................................................... 32 3.1. Nghiên cứu ảnh hƣởng của chiều dài rễ khi ra ngôi đến tỷ lệ sống và khả năng sinh trƣởng của cây Đồng Tiền lùn nuôi cấy mô ở giai đoạn vƣờn ƣơm. ................................... 32 3.1.1. Động thái tăng trƣởng chiều cao của cây con sau ra ngôi. ........................................ 32 3.1.2. Động thái ra lá của cây con sau trồng ........................................................................ 34 3.1.3. Tỷ lệ sống và tỷ lệ xuất vƣờn của cây con sau ra ngôi .............................................. 36 3.2. Ảnh hƣởng của các loại giá thể đến tỷ lệ sống và khả năng sinh trƣởng của giống Đồng Tiền lùn nuôi cấy mô giai đoạn vƣờn ƣơm. ......................................................................... 37 3.2.1. Động thái tăng trƣởng chiều cao cây sau ra ngôi ....................................................... 37 3.2.2. Động thái tăng trƣởng số lá của cây con sau ra ngôi ................................................. 39 3.2.3. Tỷ lệ sống và tỷ lệ xuất vƣờn của cây con sau ra ngôi .............................................. 41 3.3. Ảnh hƣởng của nồng độ MS đến tỷ lệ sống và khả năng sinh trƣởng của giống Đồng Tiền lùn nuôi cấy mô giai đoạn vƣờn ƣơm. ......................................................................... 43 3.3.1. Động thái tăng trƣởng chiều cao cây ......................................................................... 44 3.3.2.Động thái ra lá của cây đồng tiền nuôi cấy mô giai đoạn vƣờn ƣơm ......................... 45 3.3.3. Tỷ lệ sống và xuất vƣờn của cây con sau ra ngôi ...................................................... 47 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ................................................................................................. 50 Kết luận ................................................................................................................................ 50 Đề nghị ................................................................................................................................. 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................... 51 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết Hoa Đồng Tiền có tên khoa học là Genbera Jamesonii Bolus, là một trong mƣời loại hoa thƣơng mại quan trọng nhất đƣợc trồng trên thế giới, có nguồn gốc từ châu Á, Nam Phi và Tasmania. Đồng Tiền là loại hoa cho sản lƣợng và giá trị kinh tế cao. Ở điều kiện thích hợp có thể ra hoa quanh năm, kỹ thuật trồng trọt, chăm sóc đơn giản, ít tốn công, đầu tƣ 1 lần có thể thu hoa 4-5 năm. Hoa Đồng Tiền có hình dạng cân đối, hài hòa, hoa tƣơi lâu, giá trị thẩm mĩ cao nên là loại hoa lý tƣởng để cắm hoa lẵng và cắm hoa nghệ thuật đƣợc ƣa chuộng. Ngoài ra, Đồng Tiền còn dung để trồng chậu phù hợp cho trang trí khuân viên, nhà cửa, vƣờn cảnh… Nƣớc ta có điều kiện khí hậu rất thuận lợi để trồng hoa Đồng Tiền. Việc phát triển sản xuất hoa đồng tiền không chỉ nâng cao thu nhập cho ngƣời lao động mà còn góp phần thúc đẩy chuyển dịch cơ cấu cây trồng, góp phần đẩy nhanh tiến trình hiện đại hoá nông nghiệp và phát triển nông thôn. Tuy nhiên, ngành sản xuất hoa nói chung và sản xuất hoa Đồng Tiền nói riêng của nƣớc ta hiện nay còn gặp nhiều khó khăn, nhất là chất lƣợng hoa còn thấp, chƣa đủ tiêu chuẩn để xuất khẩu. Một trong những nguyên nhân chủ yếu là nguồn cây giống còn chƣa đáp ứng đƣợc yêu cầu cả về chất và lƣợng. Hiện nay những ứng dụng và thành tựu của công nghệ sinh học rất lớn và rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của đời sống con ngƣời cũng nhƣ trong sản xuất nông - lâm - ngƣ nghiệp. Ƣu điểm của phƣơng pháp này là cho phép nhân giống vô tính với hệ số nhân giống cao trong thời gian ngắn, cây giống tạo ra vẫn giữ đƣợc những đặc tính di truyền tốt của cây mẹ, đồng đều về năng suất phẩm chất và chất lƣợng. Đây còn là một biện pháp trẻ hoá giống trong sản xuất hoa, cây cảnh, sự kết hợp giữa nuôi cấy mô với kỹ thuật giâm hom tạo thành công nghệ mô - hom rất hữu ích trong sản xuất hoa, cây cảnh. 2 Sản xuất giống cây Đồng Tiền bằng phƣơng pháp nuôi cấy mô tế bào tạo ra số lƣợng cây con trong phòng nuôi cấy mô là rất lớn. Tuy nhiên, để từ một cây con trong phòng nuôi cấy mô có thể đem trồng ngoài ruộng sản xuất thì phải trải qua giai đoạn huấn luyện cây con trong vƣờn ƣơm. Cây Đồng Tiền lùn nuôi cấy mô trong phòng thí nghiệm khi đƣa ra ngoài vƣờn ƣơm rất dễ bị chết do thay đổi về nhiệt độ, ẩm độ và môi trƣờng dinh dƣỡng. Số lƣợng cây con đƣa ra vƣờn ƣơm có thể rất lớn nhƣng số cây sống, khỏe mạnh, sinh trƣởng tốt, đạt tiêu chuẩn xuất vƣờn lại chƣa cao do giai đoạn vƣờn ƣơm còn gặp nhiều khó khăn. Vì vậy, chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật nâng cao tỷ lệ sống và khả năng sinh trưởng của cây Đồng Tiền lùn nuôi cấy mô giai đoạn vườn ươm”. 2. Mục tiêu và yêu cầu của đề tài 2.1. Mục tiêu - Xác định đƣợc một số biện pháp kỹ thuật phù hợp để nâng cao tỷ lệ sống và khả năng sinh trƣởng phát triển của cây Đồng Tiền nuôi cấy mô tại Viện di truyền nông nghiệp Việt Nam. 2.2. Yêu cầu - Xác định đƣợc tuổi ra ngôi cây con thích hợp nhất với cây Đồng Tiền lùn nuôi cấy mô giai đoạn vƣờn ƣơm. - Xác định đƣợc giá thể ra ngôi thích hợp cho cây Đồng Tiền lùn giai đoạn vƣờn ƣơm. - Xác định đƣợc nồng độ MS thích hợp cho cây Đồng Tiền nuôi cấy mô giai đoạn vƣờn ƣơm. 3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn 3.1. Ý nghĩa khoa học Nghiên cứu là cơ sở để lựa chọn các biện pháp kỹ thuật giúp nâng cao tỷ lệ sống và khả năng sinh trƣởng phát triển của cây Đồng Tiền lùn nuôi cấy mô giai đoạn vƣờn ƣơm. 3 3.2. Ý nghĩa thực tiễn Góp phần hoàn thiện quy trình sản xuất Đồng Tiền lùn nuôi cấy mô. 4 Chƣơng 1 TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU 1.1. Giới thiệu chung về hoa Đồng Tiền 1.1.1. Vị trí, nguồn gốc, phân loại Cây hoa Đồng Tiền có tên khoa học là Gerbera jameanii Bolus có nguồn gốc từ Nam Phi. Theo hệ thống học thực vật mới nhất, cây hoa Đồng Tiền đƣợc phân loại nhƣ sau: Giới: Plantae Ngành: Magnoliophyta Lớp: Magnoliopsida (lớp 2 lá mầm) Bộ: Asteraceae (họ cúc) Phân họ: Mutisioideae Chi: Gerbera Năm 1967, Relomen phát hiện thấy ở vùng phía nam châu Phi (Delansia) và ông đã đƣa về vƣờn thực vật nƣớc Anh. Iwinlych là ngƣời đầu tiên tiến hành lai tạo các giống đồng tiền với nhau. Sau đó các nhà khoa học ngƣời Pháp và ngƣời Hà Lan cũng đã tiến hành lai tạo và dần dần hai nƣớc này cũng trở thành trung tâm tạo giống cho hoa đồng tiền thế giới. Chi Đồng Tiền Gerbera có khoảng 40 loài. Các giống trồng hiện nay là con lai giữa G. viridifilia Schult Bip và G. jamesonii với các giống lai tự nhiên ở Nam Phi. Chi Gerbera là một chi quan trọng về mặt thƣơng mại. Nó đứng hàng thứ năm trong các loại hoa đƣợc cắt để bán trên thế giới (chỉ sau hoa hồng, cẩm chƣớng, cúc đại đóa và tuylip). Năm 1889, Đồng Tiền đƣợc Hooker miêu tả lần đầu tiên trong tạp chí tƣ vấn Curtis dƣới tên gọi Cúc Transrace hay Cúc barbetan. Theo Hà Tiểu Đệ, cây hoa đồng tiền là cây thân thảo, rễ chùm, cao 5060cm. Thân có lông, lá đứng, hình dạng lá thay đổi theo sự sinh trƣởng từ dạng trứng đến trứng dài, lá dài từ 15- 25 cm, rộng 5- 8 cm hình xẻ thùy 5 rộng và sâu, mặt dƣới lá có lớp lông nhung [3]. Hoa Đồng Tiền có dạng cụm, hoa đầu lớn, cụm hoa dạng đầu bề ngoài là một bông hoa trên thực tế là một tập hợp nhiều bông hoa nhỏ riêng biệt. Phía ngoài hoa hình lƣỡi tƣơng đối lớn mọc xếp thành một hoặc vài vòng. Do sự thay đổi hình thái và màu sắc nên tâm hoa rất đƣợc chú ý trong chọn tạo giống mới. Hoa Đồng Tiền nở theo thứ tự từ ngoài vào trong, hoa hình lƣỡi nở trƣớc, hoa hình tia nở sau theo từng vòng một. Hoa Đồng Tiền có khoảng 40 loài thuộc loại hoa lƣu niên ra hoa quanh năm, độ bền hoa cắt cao, đƣợc coi là 1 loài hoa đẹp trong thế giới hoa. Dựa vào hình thái hoa, ngƣời ta chia thành 3 nhóm: Hoa kép, hoa đơn và hoa đơn nhị kép. Nhóm 1 - Đồng Tiền đơn: Hoa chỉ có một hoặc 2 tầng cánh, xếp xen kẽ nhau tạo vòng tròn. Hoa mỏng và yếu hơn hoa kép, màu sắc hoa ít hơn, điển hình là trắng, đỏ, tím, hồng. Nhóm 2 - Hoa Đồng Tiền kép: Cánh hoa to gồm hơn 2 tầng, bông to, đƣờng kính có thể đạt tới 12 - 15 cm, cánh hoa tụ lại thành bông nằm ở đầu trục chính, cuống dài 40 - 60 cm. Màu sắc đa dạng nhƣ trắng, đỏ, vàng, hồng, gạch cua. Nhóm 3 - Hoa đơn nhị kép: Bên ngoài cùng cánh đơn, bên trong cánh kép dày đặc, thƣờng màu trắng trong lớp cánh kép màu cánh sen nhƣng nhóm này không đẹp bằng hoa kép [3]. Trong ba nhóm hoa trên, Đồng Tiền kép là nhóm hoa có giá trị cao, đƣợc ƣa chuộng hơn cả và cũng là đối tƣợng lý tƣởng của nuôi cấy mô tế bào thực vật. 1.1.2. Đặc điểm thực vật học của cây hoa Đồng Tiền Cây hoa Đồng Tiền thuộc loại cây thân thảo họ cúc. - Thân, lá: Thân ngầm, không phân cành mà chỉ đẻ nhánh, lá và hoa phát triển từ thân. Lá mọc chếch so với mặt đất một góc 15 – 45o, hình 6 dáng lá thay đổi theo giống và sự sinh trƣởng của cây, từ hình trứng thuôn đến hình thuôn dài. Lá dài từ 15 - 25 cm, rộng 5 - 8 cm, có hình lông chim, xẻ thuỳ nông hoặc sâu, mặt lƣng lá có lớp lông nhung. - Rễ: Rễ Đồng Tiền thuộc dạng rễ chùm, phát triển khoẻ, rễ hình ống, ăn ngang và nổi phía trên mặt luống, rễ thƣờng vƣơn dài tƣơng ứng với diện tích lá toả ra. - Hoa: Đồng Tiền do hai loại hoa nhỏ hình lƣỡi và hình ống tạo thành, là loại hoa tự đơn hình đầu. Hoa hình lƣỡi tƣơng đối lớn mọc ở phía ngoài xếp thành vòng hoặc vài vòng nhỏ, do sự thay đổi hình thái và màu sắc nên đƣợc gọi là mắt hoa hoặc tâm hoa, rất đƣợc chú trọng. Trong quá trình hoa nở, hoa hình lƣỡi nở trƣớc, hoa hình ống nở theo thứ tự ngoài vào theo từng vòng một. - Quả: Quả Đồng Tiền thuộc dạng quả bế có lông, không có nội nhũ, hạt nhỏ, một gam hạt có khoảng 280-300 hạt. 1.2. Yêu cầu ngoại cảnh của cây hoa Đồng Tiền - Nhiệt độ Đa số các giống hoa Đồng tiền đều ƣa khí hậu mát mẻ, nhiệt độ để cây phát triển tốt nhất là từ 18-200C. Nhiệt độ lý tƣởng để ra hoa là 230C. Tuy nhiên cây chịu đựng đƣợc nhiệt độ từ 13-320C, nếu nhiệt độ < 120C hoặc > 350C cây sẽ phát triển kém, hoa nhỏ, màu sắc nhợt nhạt. - Ánh sáng Ánh sáng là một yếu tố cần thiết cho quá trình sinh trƣởng và phát triển của cây. Ánh sáng cung cấp năng lƣợng cho quang hợp tạo chất hữu cơ cho cây. Nhờ cây hoa sẽ tạo ra chất hydratcacbon cho quá trình sinh trƣởng của cây. Thiếu ánh sáng hiệu suất quang hợp cho hoa đồng tiền thấp. Quang hợp phụ thuộc vào thành phần quang phổ của ánh sáng và cƣờng độ chiếu sáng. Cƣờng độ quang hợp của cây hoa tăng khi cƣờng độ ánh sáng và chất lƣợng ánh sáng tăng. Song sau khi cƣờng độ ánh sáng vƣợt quá chỉ số tới hạn thì khi cƣờng độ ánh sáng tăng, cƣờng độ quang hợp bắt đầu giảm. 7 Nắm đƣợc những đặc điểm trên trong trồng trọt ngƣời ta có thể trồng đồng tiền vào mùa nắng nóng bằng cách dùng lƣới đen che để giảm bớt cƣờng độ ánh sáng, giúp cho đồng tiền sinh trƣởng tốt, phục vụ cho mục đích thƣơng mại. - Độ ẩm Đồng Tiền là cây trồng cạn, không chịu đƣợc úng nhƣng đồng thời có sinh khối lớn, bộ lá to, tiêu hao nƣớc nhiều, do vậy cũng kém chịu hạn. Độ ẩm đất từ 60-70%, độ ẩm không khí 60-65% thuận lợi cho đồng tiền sinh trƣởng. Độ ẩm tốt góp phần làm cuống hoa kéo dài. - Đất Hoa Đồng Tiền không đòi hỏi khắt khe về đất, nhƣng thích hợp với đất tơi xốp nhiều mùn, độ pH từ 6-6,5. Tuy nhiên pH của đất nên duy trì từ 5,56,5 để có đƣợc hiệu quả tối đa trong sự hấp thụ các chất dinh dƣỡng. Vùng đất kiềm có thể bón phân chứa lƣu huỳnh để giảm độ pH, vùng đất chua bón bổ sung vôi để điều tiết độ chua, ở nơi đất thịt nặng bón bổ sung lá cây mục, vỏ trấu, bã đậu tƣơng để tăng độ tơi xốp. Đất cát giữ nƣớc kém và đất sét giữ độ ẩm cao không thích hợp cho cây đồng tiền. Đất trồng phải thoát nƣớc tốt, mực nƣớc ngầm thấp và ổn định. - Các yếu tố dinh dƣỡng Các loại phân hữu cơ, phân vô cơ, phân vi lƣợng có ý nghĩa quan trọng đối với sinh trƣởng, phát triển, năng suất và chất lƣợng hoa đồng tiền. Đạm: Có tác dụng thúc đẩy quá trình sinh trƣởng phát triển của cây. Thiếu đạm cây sinh trƣởng kém, phát dục nhanh, chất lƣợng hoa kém, lá bị vàng, cuống hoa nhỏ, cây có thể ngừng sinh trƣởng, rễ bị đen và khô chết. Thừa đạm cây sinh trƣởng thân lá mạnh nhƣng vống, yếu, mềm, dễ bị đổ, ra hoa muộn cũng có thể không ra hoa, mất cân đối giữa lá và hoa tạo điều kiện cho sâu bệnh phát triển. 8 Lân: Tất cả các bộ phận của cây hoa đồng tiền đều cần lân. Thiếu lân lá già, lá xanh tím, màu tím từ mép lá lan dần vào phía mặt trong của lá, hoa tự nhỏ, cuống hoa ngắn, ít hoa, chóng tàn, màu sắc nhợt nhạt, khả năng chống chịu kém. Hoa đồng tiền cần lân nhiều vào thời kỳ hình thành nụ và hoa, do lân phân giải chậm nên chủ yếu dùng để bón lót 3/4 còn 1/4 dùng bón thúc cùng đạm, kaly. Tùy theo từng loại đất mà sử dụng các loại phân khác nhau, đất trung tính nghèo mùn dùng supe lân, đất chua sử dụng phân lân nung chảy, đất chua mặn dùng apatit. Kaly: Có rất nhiều trong cây hoa đồng tiền non, trƣớc lúc ra hoa. Đồng tiền cần kaly vào thời kì kết nụ và nở hoa. Nếu thiếu kaly đầu chóp lá già vàng và chết khô, sau đó cả phần thịt lá giữa các gân lá cũng nhƣ vậy, cuống hoa mềm ra không đứng lên đƣợc, màu sắc hoa nhợt nhạt, cánh mềm, hoa chóng tàn. Kaly cũng giúp cho cây tăng cƣờng tính chịu rét, chịu hạn, chịu sâu bệnh. Có thể sử dụng kaly ở các dạng khác nhau (chú ý nếu dùng K2SO4 phải bón thêm vôi bột để khắc phục đất chua). Canxi: Thiếu canxi trên lá non xuất hiện những đốm màu xanh nhạt, nghiêm trọng hơn lá non và đỉnh sinh trƣởng bị chết khô nhƣng lá già vẫn duy trì đƣợc trạng thái bình thƣờng, thiếu canxi cuống hoa mềm không đứng lên đƣợc. Canxi giúp cho cây tăng khả năng chịu nhiệt, hạn chế đƣợc tác dụng độc của các axit hữu cơ. Ngoài ra canxi còn có tác dụng giảm chua, đƣợc bón thông qua vôi bột. Phân hữu cơ: Chứa hầu hết các nguyên tố đa lƣợng và vi lƣợng mà cây hoa đồng tiền cần, nó tạo ra sự cân đối về dinh dƣỡng cho cây, đồng thời cải tạo đất (tăng độ mùn và độ tơi xốp). Phân hữu cơ thƣờng đƣợc bón lót và khi dùng phải đƣợc ủ hoai mục. Các nguyên tố vi lƣợng: Rất cần cho đồng tiền, triệu chứng thiếu vi lƣợng biểu hiện: 9 Thiếu Magiê (Mg): Lá giòn, cong queo, có khi chuyển sang màu đỏ, lá ra ít cuống lá dài, nhỏ, gân lá non gồ lên. Sự hình thành hoa bị ức chế, hoa nhỏ. Thiếu Sắt (Fe): Phiến lá vàng nhạt, gân lá trắng, cây ngừng sinh trƣởng. Thiếu Đồng (Cu): Lá non gầy, cong, cây bắt đầu khô từ đỉnh ngọn sau đó cả cây bị chết. 1.3. Tình hình sản xuất hoa 1.3.1 Tình hình sản xuất hoa trên thế giới Hiện nay, công tác nghiên cứu và sản xuất hoa ở nƣớc ngoài rất phát triển. Trình độ tạo giống sản xuất của các nƣớc Hà Lan, Nhật Bản, Mỹ, Đức... rất cao nhƣ công ty Forist của Hà Lan là công ty dẫn đầu thế giới về tạo giống, nghiên cứu, sản xuất, buôn bán hoa đồng tiền. Họ có lực lƣợng rất mạnh về nghiên cứu khoa học, về thiết bị sản xuất đã tạo ra rất nhiều giống, sản lƣợng ngày càng nhiều, việc sử lý sau thu hoạch, bảo quản, đóng gói đều ở trình độ rất cao. Ở Trung Quốc, ngay từ những năm 20 của thế kỷ XX, họ đã sản xuất đƣợc hoa đồng tiền cắt cành nhƣng do giống thoái hoá nghiêm trọng nên không phát triển đƣợc. Đến năm 1987, kỹ thuật nuôi cấy mô và kỹ thuật nhân nhanh giống đã đƣợc áp dụng cho cây đồng tiền. Nhờ vậy, tình trạng thoái hoá giống đƣợc khắc phục, hoa đồng tiền mới phát triển trở lại. Hiện nay Thƣợng Hải là nơi có diện tích trồng lớn nhất với 35 ha, trong đó trung tâm nhân giống hoa Hà Viên Nghê ở nông trƣờng Đông Hải đứng đầu trong sản xuất và nhân giống hoa đồng tiền. Ở Giang Tô cũng là nơi phát triển mạnh hoa đồng tiền năm 1995 mới có trên 6000 m2, đến năm 1999 đã có tới 6 ha. Viện nghiên cứu rau quả, Viện nghiên cứu khoa học nông nghiệp và nông trƣờng Liên Vân … là những đơn vị có diện tích trồng lớn, kĩ thuật tƣơng đối cao. Tuy nhiên, sản xuất hoa đồng tiền ở một số nƣớc đang phát triển vẫn có nhiều hạn chế. Thứ nhất, tính chuyên nghiệp và quy mô sản xuất chƣa cao. Có rất ít công ty chuyên sản xuất và quy mô sản xuất đồng tiền thƣờng nhỏ, còn rất manh mún nên hiệu quả kinh tế không cao, không có sản phẩm ƣu 10 việt đủ sức cạnh tranh trên thị trƣờng trong nƣớc và quốc tế. Ví dụ, ở Tô Châu diện tích trồng hoa đồng tiền lớn nhất không quá 2 ha, nhỏ thì chỉ trên 1.000 m2, sản lƣợng hoa hàng ngày rất ít, nên phí thu hái, bao gói, vận chuyển không cân xứng, tiêu thụ tại chỗ thì thừa, bán ra ngoài thì không kinh tế nên hiệu quả kinh tế thấp. Hạn chế thứ hai là tổng diện tích sản xuất lớn nhƣng sản lƣợng ít, chất lƣợng kém. Diện tích trồng trọt đƣợc mở rộng nhƣng phân tán, lực lƣợng kỹ thuật không tập trung. Thêm vào đó là thiết bị sản xuất thấp, chất lƣợng kém ảnh hƣởng nghiêm trọng đến hiệu quả kinh tế. Theo thống kê năm 1996, diện tích trồng hoa của Trung Quốc là 75.000 ha, giá trị 600 triệu đô Mỹ. Trong khi đó, Hà Lan trồng 8017 ha giá trị sản lƣợng 3,59 tỷ đôla Mỹ, gấp 56 lần Trung Quốc. Trang thiết bị trồng trọt lạc hậu, hàm lƣợng kỹ thuật cao ít cũng là một hạn chế không nhỏ ở các nƣớc đang phát triển. Tỷ lệ thiết bị tiên tiến trong trồng trọt rất nhỏ, cách trồng cổ truyền vẫn chiếm ƣu thế khiến sản lƣợng thấp, chất lƣợng kém, mùa vụ sản xuất không phù hợp với nhu cầu lúc cần, khả năng cung ứng hoa quanh năm không mạnh do đó giá cả không ổn định, hiệu quả kinh tế thấp. Ngoài ra công tác chọn giống mới chậm so với sản xuất, giá thành bao gói cao cũng là những hạn chế trong sản xuất hoa đồng tiền ở một số nƣớc đang phát triển. 1.3.2. Tình hình sản xuất ở Việt Nam Ở Việt Nam giống hoa đồng tiền đơn đƣợc nhập về trồng đầu tiên khoảng từ những năm 1940. Đặc điểm của giống hoa đơn này là cây sinh trƣởng khỏe, thích nghi tốt với điều kiện tự nhiên, nhƣng nhƣợc điểm là hoa nhỏ, cánh đơn, màu sắc đơn điệu, vì vậy hiện nay ngƣời ta ít trồng. Từ những năm 1990, một vài công ty và những nhà trồng hoa Việt Nam bắt đầu nhập các giống đồng tiền lai từ Đài Loan, Hà Lan, Trung Quốc về trồng. Các giống này có ƣu điểm: hoa to, cánh dày, gồm nhiều tầng xếp lại với nhau, màu sắc phong phú, hình dáng hoa cân đối, rất đẹp, năng suất 11 cao. Vì vậy những giống này đã đƣợc tiếp nhận và phát triển mạnh mẽ ở khắp mọi vùng, mọi tỉnh thành trên cả nƣớc (Nguyễn Xuân Linh, 1998) [8]. Trong các giống hoa đồng tiền trồng ở Việt Nam thì hoa đồng tiền kép nhập nội là một trong những cây cho hiệu quả kinh tế cao nhất. Từ một sào hoa đồng tiền giống mới chăm sóc đúng kĩ thuật có thể cho thu nhập gần 50 triệu/sào/năm. Hiện nay, hoa đồng tiền là loài hoa rất đƣợc ƣa chuộng với giá cả phải chăng. Nhƣng tình trạng sản xuất hoa đồng tiền của Việt Nam khó xâm nhập vào thị trƣờng thế giới. Vì chất lƣợng, chủng loại, kích cỡ không đồng đều, chƣa đáp ứng đƣợc thị hiếu của khách hàng quốc tế. Sự chênh lệch về giá cả thị trƣờng hoa Việt Nam và thị trƣờng hoa thế giới cũng thể hiện rõ. Ở hoa đồng tiền, khi bán tại ruộng giá dao động từ 500 – 1500 đồng/bông. Trong khi đó, giá bán hoa đồng tiền tại Mĩ là 20000 – 25000 đồng/bông. Trồng đồng tiền không khó nhƣng cần nắm rõ đặc tính của nó và có những biện pháp kĩ thuật riêng biệt. Nắm đƣợc những điều này nghề trồng hoa đồng tiền ở Việt Nam còn nhiều cơ hội để phát triển hơn nữa. 1.4. Cơ sở khoa học và ý nghĩa của phƣơng pháp nhân giống vô tính bằng nuôi cấy mô - tế bào 1.4.1. Định nghĩa về nuôi cấy mô - tế bào thực vật. Nuôi cấy mô - tế bào thực vật là lĩnh vực nuôi cấy các nguyên liệu thực vật hoàn toàn sạch các vi sinh vật trên môi trƣờng nhân tạo, trong điều kiện vô trùng. Bao gồm: • Nuôi cấy cơ thể, cá thể nhƣ cây non hoặc cây trƣởng thành • Nuôi cấy các cơ quan nhƣ: thân, lá, rễ, hoa, quả,... • Nuôi cấy mô sẹo • Nuôi cấy tế bào đơn, tế bào trần • Nuôi cấy các tổ chức phôi non và phôi trƣởng thành Về mặt thuật ngữ, nuôi cấy mô - tế bào thực vật còn đƣợc gọi là nuôi cấy 12 thực vật in vitro để phân biệt với các biện pháp trồng, cấy thực vật bằng phƣơng pháp truyền thống trong điều kiện tự nhiên vẫn đƣợc làm từ trƣớc đến nay [7]. 1.4.2. Cơ sở của khoa học của phương pháp nuôi cấy mô - tế bào * Cơ sở tế bào học Năm 1965, Robert Hook là ngƣời đầu tiên quan sát đƣợc thay đổi tế bào ở dạng các ô hình tổ ong ở lát cắt mô bản thực vật nhờ kính hiển vi tự tạo. Đến năm 1838-1839 Mathias Schleider và Theodor Schwann qua các nghiên cứu mô thực vật đƣợc xây dựng lên học thuyết tế bào. Theo quan điểm hiện đại, thuyết tế bào gồm 3 nội dung chính sau: - Mọi cơ thể sinh vật đều đƣợc cấu tạo từ một đơn vị là tế bào. - Tế bào là đơn vị sống nhỏ nhất, là đơn vị cấu trúc và chức năng cơ bản có đầy đủ đặc điểm của cơ thể sống. - Tế bào có khả năng tự sinh sản và chỉ xuất hiện nhờ quá trình phân chia của tế bào. Thực vật là giới có cơ thể đa bào. Cũng nhƣ tế bào của các cơ thể đa bào khác, tế bào thực vật có 2 thành phần đó là màng và nguyên sinh chất. Màng tế bào gồm 3 lớp, lớp giữa là protein, lớp ngoài và trong là lipit. Các lipit phần lớn là phospholipit và glucolipit có các đuôi kị nƣớc dính vào nhau. Trên màng có các phân tử protein làm nhiệm vụ dẫn truyền, vận chuyển và thông tin, tạo cầu nối giữa tế bào và môi trƣờng đồng thời điều chỉnh thành phần tế bào. Nguyên sinh chất là thành phần quan trọng, bao gồm tế bào chất và nhân tế bào. Trong tế bào chất có các cơ quan nhƣ lạp thể, ty thể, vi thể, bộ máy golgi, các axit amin, protein, đƣờng,…là nơi diễn ra các quá trình sống của tế bào. Nhân đƣợc bao bọc bởi màng nhân, trên màng nhân có các lỗ để trao đổi giữa nhân và tế bào chất. Trong nhân có các thành phần hoá học: ADN, ARN, protein, lipit, … giữ vai trò quan trọng về mặt di truyền của tế bào.