BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
-------------- --------------
TRẦN VĂN GIÁP
NGHIÊN CỨU XÁC ðỊNH CON LAI SOMA KHOAI TÂY,
ðÁNH GIÁ ðẶC ðIỂM SINH TRƯỞNG PHÁT TRIỂN VÀ
KHẢ NĂNG CHỐNG CHỊU VIRUS CỦA CHÚNG
LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP
HÀ NỘI - 2011
BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
-------------- --------------
TRẦN VĂN GIÁP
NGHIÊN CỨU XÁC ðỊNH CON LAI SOMA KHOAI TÂY,
ðÁNH GIÁ ðẶC ðIỂM SINH TRƯỞNG PHÁT TRIỂN VÀ
KHẢ NĂNG CHỐNG CHỊU VIRUS CỦA CHÚNG
LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP
Chuyên ngành: Di truyền và chọn giống cây trồng
Mã số: 60.62.05
Người hướng dẫn khoa học: GS.TS Nguyễn Quang Thạch
HÀ NỘI - 2011
LỜI CAM ðOAN
Tôi xin cam ñoan rằng, những số liệu và kết quả nghiên cứu
trong luận văn này là trung thực và chưa ñược sư dụng ñể bảo vệ
một học vị nào.
Tôi xin cam ñoan rằng, mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận
văn này ñã ñược cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn
ñều ñã ñược chỉ rõ nguồn gốc.
Hà Nội, tháng 08 năm 2011
Tác giả
Trần Văn Giáp
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………..
i
LỜI CẢM ƠN
ðể hoàn thành luận văn này, ngoài sự nỗ lực của bản thân, trong
quá trình thực hiện tôi ñã luôn nhận ñược sự quan tâm, chỉ bảo tận tình
và chu ñáo của các thầy cô giáo, CBCNV trong khoa Nông học nói
chung, Viện Sinh học nông nghiệp nói riêng. ðặc biệt tôi xin ñược bày
tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới GS.TS Nguyễn Quang Thạch ñã
giúp ñỡ tận tình, chu ñáo trong quá trình tôi thực tập, nghiên cứu và
hoàn thành luận văn này.
Luận văn ñược thực hiện tại phòng thí nghiệm Công nghệ tế bào
thực vật của Viện Sinh học Nông nghiệp- Trường ñại học Nông nghiêp
Hà nội. Tại ñây tôi ñã ñược tạo mọi ñiều kiện thuận lợi về trang thiết bị,
hoá chất, các ñiều kiện cơ sở vật chất khác ñể học tập, nghiên cứu. Tôi
xin chân thành cảm ơn tất cả sự giúp ñỡ quý báu ñó.
Nhân dịp này, con xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất
tới Bố mẹ và gia ñình ñã nuôi dưỡng, dạy bảo và ñã tạo mọi ñiều kiện
thuận lợi nhất cho con trong suốt những năm tháng học tập và tiến hành
luận văn này. Cảm ơn tất cả các bạn bè thân thiết ñã cổ vũ, ñộng viên và
giúp ñỡ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu.
Hà nội, tháng 8 năm 2011
Tác giả
Trần Văn Giáp
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………..
ii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN
• AFLP-Amplified Fragment length polymorphism
• BC (Back cross)
• EBN-Endosperm balance number
• FDA-flouresencein diacetate
• ICTV–International Committee on Taxonomy of Viruses
• PEG-polyethylen glycol
• PLRV. Potato leafroll luteovirus PLRV
• PVA .Potato A potyvirus
• PVM. Potato M carlavirus
• PVM. Potato M carlavirus
• PVS. Potato S carlavirus
• PVV. Potato V potyvirus
• PVX .Potato X potexvirus
• PVY.Potato Y potyvirus
• SGAA-Steroidal Glycoalkaloid Aglycone
• SSR-Simple Sequence Repeat
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………..
iii
MỤC LỤC
Lời cam ñoan...................................................................................................... i
Lời cảm ơn ........................................................................................................ ii
Danh mục các từ viết tắt trong luận văn .......................................................... iii
Mục lục............................................................................................................. iv
Danh mục các bảng .......................................................................................... vi
Danh mục các hình.......................................................................................... vii
Danh mục các ñồ thị.......................................................................................viii
MỞ ðẦU ......................................................................................................... 1
1.1. ðặt vấn ñề................................................................................................... 1
1.2. Mục ñích và yêu cầu .................................................................................. 2
1.2.1. Mục ñích.................................................................................................. 2
1.2.2. Yêu cầu.................................................................................................... 2
1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài .................................................... 3
1.3.1 Ý nghĩa khoa học ..................................................................................... 3
1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn ...................................................................................... 3
1.4 Giới hạn phạm vi nghiên cứu ñề tài ............................................................ 4
TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................................... 5
2.1. Giới thiệu chung về cây khoai tây.............................................................. 5
2.1.1 Nguồn gốc ................................................................................................ 5
2.1.2 Phân loại................................................................................................... 6
2.1.3 ðặc ñiểm thực vật học.............................................................................. 7
2.2 Tình hình sản xuất khoai tây trên thế giới và trong nước ........................... 9
2.2.1 Tình hình sản xuất khoai tây trên thế giới ............................................... 9
2.2.2 Tình hình sản xuất khoai tây ở Việt Nam .............................................. 12
2.3 Bệnh virus hại khoai tây và biện pháp khắc phục.................................... 13
2.3.1 Tìm hiểu về virus hại khoai tây.............................................................. 13
2.3.2 Tác hại của bệnh virus............................................................................ 15
2.3.3 Giải pháp khắc phục............................................................................... 17
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………..
iv
2.4 Các nghiên cứu về tạo giống khoai tây kháng virus bằng dung hợp tế bào
trần................................................................................................................... 25
2.4.1. Nghiên cứu về tạo giống khoai tây kháng virus bằng dung hợp tế bào
trần trên thế giới .............................................................................................. 25
2.4.2. Một số kết quả nghiên cứu dung hợp tế bào trần trên cây khoai tây ở
Việt Nam ......................................................................................................... 31
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.................................... 33
3.1. ðối tượng, vật liệu, ñịa ñiểm và thời gian nghiên cứu ............................ 33
3.2 Nội dung nghiên cứu ................................................................................. 35
3.3 Phương pháp nghiên cứu........................................................................... 36
3.4 Xử lý số liệu .............................................................................................. 44
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ..................................................................... 45
4.1 Kết quả ñánh giá ñộ bội của các dòng cây tái sinh ................................... 45
4.2 Kết quả xác ñịnh con lai soma bằng phương pháp isozym....................... 47
4.3 ðánh giá các ñặc tính kháng virus PVX, PVY của con lai soma bằng
phương pháp chỉ thị phân tử............................................................................ 50
4.4 Kết quả ñánh giá khả năng sinh trưởng phát triển in vitro của con lai soma
tái sinh ñược .................................................................................................... 55
4.5 ðánh giá khả năng hình thành củ in vitro của con lai soma ..................... 60
4.6 ðánh giá khả năng sinh trưởng phát triển, hình thành năng suất của con lai
soma trong ñiều kiện in vivo........................................................................... 64
4.7 Một số chỉ tiêu hóa sinh ñánh giá chất lượng củ dòng 76, 79 và bố mẹ... 76
4.8 ðánh giá khả năng kháng virus PVY thông qua phương pháp lây nhiễm
nhân tạo và test ELISA ................................................................................... 77
KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ ........................................................................... 84
5.1. Kết luận .................................................................................................... 84
5.2. ðề nghị ..................................................................................................... 84
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………..
v
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1 Diện tích, năng suất và sản lượng khoai tây trên thế giới
năm 2007...………………………………………………………………...10
Bảng 2.2 Sản lượng khoai tây trên thế giới giai ñoạn 1991 – 2007................ 11
Bảng 2.3 Nhóm virus chính hại khoai tây....................................................... 14
Bảng 2.4 Tổng hợp nghiên cứu dung hợp protoplast trên cây khoai tây........ 30
Bảng 4.1 Kết quả ñặc tính kháng virus PVX, PVY của các dòng bố mẹ và con
lai của chúng.................................................................................................... 54
Bảng 4.2 Chiều cao, số lá trung bình của dòng 81-2 và bố mẹ ...................... 55
Bảng 4.3 Chiều cao, số lá trung bình của dòng 76, 79 và bố mẹ.................... 57
Bảng 4.4 Chiều cao, số lá trung bình của dòng 21-1 và bố mẹ ...................... 58
Bảng 4.5 Số liệu hình thành củ của con lai soma và bố mẹ............................ 61
Bảng 4.6 Chiều cao, số lá trung bình của dòng 81-2 và bố mẹ chúng ........... 65
Bảng 4.7 Chiều cao, số lá trung bình dòng 76, 79 và bố mẹ .......................... 66
Bảng 4.8 Chiều cao, số lá trung bình dòng 21-1 và bố mẹ ............................. 68
Bảng 4.9 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng
khảo sát............................................................................................................ 70
Bảng 4.10 Phân loại cấp củ sau thu hoạch...................................................... 73
Bảng 4.11 ðặc ñiểm hình thái củ.................................................................... 74
Bảng 4.12 Các chỉ tiêu hóa sinh...................................................................... 76
Bảng 4.13 Kết quả test ELISA virus PVX trước khi lây nhiễm nhân tạo ...... 79
Bảng 4.14 Vị trí các dòng khoai tây in vitro trong bản test ELISA PVX ...... 79
Bảng 4.15 Kết quả test ELISA virus PVY trước khi lây nhiễm nhân tạo ...... 80
Bảng 4.16 Vị trí các dòng khoai tây in vitro trong bản test ELISA PVY ...... 81
Bảng 4.17 Kết quả test ELISA sau khi lây nhiễm virus PVY ........................ 82
Bảng 4.18 Vị trí các dòng khoai tây trong bản test ELISA PVY ................... 83
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………..
vi
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 4.1 Kết quả xác ñịnh ñội bội của mẫu nhị bội A15 ............................. 46
Hình 4.2 Kết quả ñộ bội của các dòng con lai ............................................... 46
Hình 4.3 Kết quả ñiện di isozym esterase của tổ hợp lai A16 và B186 ......... 48
Hình 4.4 Kết quả ñiện di isozym esterase của tổ hợp lai A15 và A41 ........... 49
Hình 4.5 Kết quả ñiện di isozym esterase của tổ hợp lai B186 và B208........ 50
Hình 4.6 Kết quả ñiện di PCR sử dụng cặp mồi ñặc hiệu GM 339................ 52
Hình 4.7 Kết quả ñiện di PCR sử dụng cặp mồi ñặc hiệu STM 003-111....... 53
Hình 4.8 Minh họa hình ảnh dòng 81-2 và bố mẹ trong in vitro .................... 56
Hình 4.9 Minh họa dòng 76, 79 và bố mẹ in vitro.......................................... 58
Hình 4.10 Minh họa dòng 21-1 và bố mẹ in vitro .......................................... 59
Hình 4.11 Minh họa củ dòng 76, 79 và bố mẹ chúng..................................... 62
Hình 4.12 Minh họa củ dòng 21-1 và bố mẹ chúng........................................ 63
Hình 4.13 Minh họa củ dòng 81-2 và bố mẹ chúng........................................ 64
Hình 4.14 Con lai soma 81-2 và bố mẹ chúng (in vivo)................................. 66
Hình 4.15 Dòng 76, 79 và bố mẹ chúng (in vivo) .......................................... 67
Hình 4.16 Dòng 21-1 và bố mẹ (in vivo)........................................................ 69
Hình 4.17 Hình ảnh củ của sau thu hoạch của các con lai.............................. 72
Hình 4.18 Củ của bố mẹ và các con lai trong ñiều kiện chậu vại................... 75
Hình 4.19 Hình ảnh test ELISA virus PVX của các dòng khoai tây .............. 80
Hình 4.20 Hình ảnh test ELISA virus PVY trước lây nhiễm nhân tạo........... 81
Hình 4.21 Hình ảnh test ELISA virus PVY sau lây nhiễm nhân tạo............. 84
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………..
vii
DANH MỤC CÁC ðỒ THỊ
ðồ thị 4.1 Chiều cao, số lá trung bình của dòng 81-2 và bố mẹ..................... 56
ðồ thị 4.2 Chiều cao, số lá trung bình dòng 76, 79 và bố mẹ......................... 57
ðồ thị 4.3 Chiều cao, số lá trung bình dòng 21-1 và bố mẹ ........................... 59
ðồ thị 4.4 Chiều cao, số lá trung bình dòng 81-2 và bố mẹ (in vivo) ............ 65
ðồ thị 4.5 Chiều cao, số lá trung bình dòng 76, 79 và bố mẹ (in vivo).......... 67
ðồ thị 4.6 Chiều cao, số lá trung bình dòng 21-1 và bố mẹ (in vivo) ............ 68
ðồ thị 4.7 Biểu ñồ thể hiện tỷ lệ các cấp củ.................................................... 74
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………..
viii
MỞ ðẦU
1.1 ðặt vấn ñề
Khoai t©y- Solanum tuberosum.L lµ mét trong nh÷ng c©y l−¬ng thùc
cã gi¸ trÞ. Trªn thÕ giíi khoai t©y ®øng hµng thø 5 vÒ diÖn tÝch trong c¸c lo¹i
c©y trång lµm l−¬ng thùc, thùc phÈm vµ ®øng thø 4 vÒ s¶n l−îng.
ë n−íc ta khoai t©y lµ mét c©y trång vô ®«ng quan träng trong c«ng thøc
lu©n canh, lóa xu©n - lóa mïa sím - khoai t©y. Lµ mét c©y trång lý t−ëng cho
vô ®«ng cña §ång b»ng B¾c Bé.
Tuy nhiªn hÇu hÕt c¸c gièng khoai t©y ë n−íc ta ®Òu cho n¨ng suÊt thÊp
vµ phÈm chÊt kÐm dÇn, nguyªn nh©n chñ yÕu lµ do tho¸i ho¸ gièng víi hai t¸c
nh©n lµ virus vµ sù giµ ho¸ cña gièng. Kh¾c phôc ®−îc hiÖn t−îng nµy sÏ gãp
phÇn ph¸t triÓn nÒn s¶n xuÊt khoai t©y ë n−íc ta.
C¸c ph−¬ng ph¸p chän t¹o gièng khoai t©y truyÒn thèng chñ yÕu nhê
vµo kü thuËt lai t¹o vÊp ph¶i nh÷ng khã kh¨n vÒ mÆt di truyÒn còng nh− viÖc
chän t¹o sau lai. ChÝnh b¶n chÊt tø béi (2n=4x=48) cña khoai t©y lµm cho
ch−¬ng tr×nh chän t¹o gièng gÆp khã kh¨n vµ phøc t¹p h¬n c¸c c©y trång nhÞ
béi. Cïng víi sù ph¸t triÓn cña C«ng nghÖ sinh häc th× c«ng nghÖ tÕ bµo thùc
vËt mµ cô thÓ lµ c«ng nghÖ tÕ bµo trÇn ®U më ra con ®−êng ®Ó kh¾c phôc c¸c
hiÖn t−îng nµy, nã ®U ®−îc Wenzel (1979)(57) ®Ò xuÊt th«ng qua s¬ ®å (phô
lôc 14). B»ng c¸ch gi¶m ®é béi xuèng monoploid sau ®ã chän läc c¸ thÓ
l−ìng béi diploid vµ cuèi cïng lµ dung hîp tÕ bµo trÇn hai tÕ bµo thÓ diploid
®U chän läc ®Ó t¹o gièng khoai t©y mong muèn. Sau qu¸ tr×nh dung hîp viÖc
x¸c ®Þnh thÓ lai vµ t¸i sinh c¸c thÓ lai cã ý nghÜa nµy thµnh c©y hoµn chØnh tõ
®ã nh©n thµnh gièng míi cã kh¶ n¨ng kh¸ng virus.
Trên thế giới có khá nhiều công trình nghiên cứu về tạo giống khoai tây
kháng virus bằng dung hợp tế bào trần. N.Fish, A.Karp and M,G.K.Jones
(1988)(40) nghiên cứu dung hợp tế bào trần bằng phương pháp xung ñiện
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………..
1
giữa Solanum. tuberosum với S. brevidens, các ông ñã thành công trong việc
tái sinh con lai sau dung hợp, xác ñịnh con lai bằng phương pháp isoenzyme
ñánh giá tính kháng virus PLRV (Potato Leaf Roll Virus). Sau ñó, Naoto
Kadotani và Keisuke Kasaoka (2004)(38) cũng thành công trong nghiên cứu
về dung hợp xung ñiện giữa Solanum.tuberosum cv. May Queen và S.
etuberosum, trải qua các bước tái sinh, xác ñịnh con lai theo phương pháp
RFLPs , ñánh giá tính kháng virus, cuối cùng tạo cây lai có tính kháng dòng
virus PVY.
Hiện nay ở nước ta, việc nghiên cứu về dung hợp tế bào trần và các ứng
dụng của nó mới chỉ dừng lại ở bước ñầu nghiên cứu quy trình tách, nuôi cấy,
dung hợp, tạo micro callus và macro callus, bước ñầu tái sinh ñược cây hoàn
chỉnh. ðể hoàn thiện quá trình nghiên cứu con lai soma sau dung hợp, tạo
giống khoai tây kháng bệnh virus bằng kỹ thuật trên thì việc nghiên cứu xác
ñịnh con lai, ñánh giá các chỉ tiêu sinh trưởng phát triển in vitro và in vivo,
ñánh giá các ñặc tính kháng, các chỉ tiêu hóa sinh là cực kỳ quan trọng và cấp
thiết. Với tất thảy những mục ñích ñó, chúng tôi thực hiện luận văn: “Nghiên
cứu xác ñịnh con lai soma khoai tây, ñánh giá ñặc ñiểm sinh trưởng và khả
năng chống chịu virus của chúng”.
1.2 Mục ñích và yêu cầu
1.2.1 Mục ñích
Xác ñịnh ñược con lai soma sau dung hợp, ñánh giá các ñặc tính có lợi
theo tính trạng mong muốn, nhằm chọn lọc các dòng ñể phát triển thành giống
kháng virus phục vụ sản xuất.
1.2.2 Yêu cầu
+ Nghiên cứu xác ñịnh con lai soma
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………..
2
- Xác ñịnh ñược ñộ bội con lai thông qua phương pháp Flow
Cytometry.
- Xác ñịnh con lai bằng kỹ thuật Iso enzym.
+ ðánh giá con lai
- ðánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển, tạo củ in vitro.
- ðánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển, hình thành năng suất
ñồng ruộng.
- ðánh giá các chỉ tiêu hóa sinh.
- ðánh giá khả năng kháng virus PVY của con lai soma, các
dòng bố mẹ bằng phương pháp lây nhiễm nhân tạo và test ELISA.
- ðánh giá khả năng kháng virus (PVX, PVY) của con lai soma,
các dòng bố mẹ bằng phương pháp chỉ thị phân tử.
1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài
1.3.1 Ý nghĩa khoa học
Việc nghiên cứu xác ñịnh chính xác con lai soma, và ñánh giá các ñặc
ñiểm nông sinh học, tính chống chịu virus ñể chọn lọc ra các dòng triển vọng
phát triển thành các giống khoai tây có phẩm chất tốt, chống chịu virus là rất
cần thiết và cấp bách, là cơ sở ñể hoàn thiện quy trình tạo giống khoai tây
kháng bệnh virus bằng dung hợp tế bào trần.
1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn
ðề xuất thử nghiệm ñánh giá diện rộng các con lai soma trên ở các ñặc
tính kháng bệnh và năng suất, nhằm tuyển chọn các dòng thích hợp nhất phát
triển thành giống sản xuất.
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………..
3
1.4 Giới hạn phạm vi nghiên cứu ñề tài
- Vật liệu nghiên cứu: Kế thừa nguồn vật liệu là các dòng khoai tây bố
mẹ có các ñặc tính kháng virus PVX, PVY có nguồn gốc tạo CHLB ðức, các
con lai soma ñã ñược tạo ra tại Viện Sinh học Nông nghiệp. Trong phạm vi ñề
tài này, chúng tôi chỉ tiến hành ñánh giá các ñặc ñiểm sinh trưởng phát triển
của con lai soma so với bố mẹ chúng mà chưa có ñiều kiện ñể so sánh với các
dòng, giống khoai tây trồng trọt phổ biến.
- ðề tài nhằm nghiên cứu xác ñịnh con lai soma ñã ñược tạo ra, từ ñó
ñánh giá các ñặc ñiểm sinh trưởng phát triển, khả năng kháng virus của chúng
nhằm mục ñích bước ñầu giới thiệu các dòng làm vật liệu cho công tác chọn
giống khoai tây kháng virus PVX, PVY.
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………..
4
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 Giới thiệu chung về cây khoai tây
2.1.1 Nguồn gốc
Nghiên cứu tuổi cacbon phóng xạ cho thấy khoai tây ñược trồng ít nhất
8.000 năm về trước trên bình nguyên ðông Nam Peru và Tây Bắc Bolivia
(Nguyễn Văn Hiển, 2000)(4). Nhiều cuộc thám hiểm của Liên xô (cũ) trước
ñây ñã xác nhận rằng: Trung tâm thứ 2 của khoai tây có nguồn gốc ở Mexico
và hiện nay người ta còn bắt gặp rất nhiều khoai tây dại ở ñây (Hồ Hữu An,
2005)(1).
Trong các loài hoang dại họ hàng thì phức hợp S. canasense/S.
Leptophys có mối quan hệ gần gữi nhất với các loài khoai tây trồng nhị bội.
Phức hợp S. tenotomum/S. phureja là dạng nguyên thủy nhất trong các loài
khoai tây trồng nhị bội (Nguyễn Văn Hiển, 2000)(4).
Tuy nhiên loài khoai tây trồng trọt là S. tuberosum là một loài tứ bội.
Các giống này ñược du nhập vào Châu Âu năm 1570. Và sau ñó lan rộng ra
khắp thế giới. Hiện nay ñã có tới 151 nước trồng khoai tây (Hồ Hữu An,
2005)(1).
Khoai tây ñược du nhập vào Việt Nam từ năm 1890 và chủ yếu ñược
trồng ở ñồng bằng Sông Hồng (Nguyễn Quang Thạch, 1993)(10). Khoai tây
ñược trồng trong 11 công thức luân canh với lúa và rau màu trong hệ thống
canh tác ở ñồng bằng Sông Hồng (ðỗ Kim Chung, 2003)(2). Diện tích khoai
tây tăng từ 25.748 ha vào năm 1992 tới 35.000 ha vào niên vụ 2002 – 2003
(ðỗ Kim Chung, 2003)(2). Mức tiêu thụ khoai tây hàng năm ở nước ta
khoảng 555.827 tấn. Năng suất khoai tây có tăng dần nhưng chậm, dao ñộng
từ 10 – 12 tấn/ha (Hồ Hữu An, 2005)(1).
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………..
5
2.1.2 Phân loại
Khoai tây (Solanum tuberosum L.) thuộc loài S. tuberosum, chi
Solanum, họ cà Solanaceae, bộ Solanales, phân lớp Asteridae, lớp
Magnoliopsida, ngành Magnoliophyta. Trong chi này có khoảng trên 200 loài
ñược phân bố khắp thế giới. Sự ña dạng về loài, giống tập trung chủ yếu ở
vùng Trung-Nam Mỹ và Australia cùng với loài S. tuberosum có khoảng 7
loài trồng trọt khác.
Có nhiều cách ñể phân loại khoai tây, dựa vào ñặc ñiểm hình thái thân,
lá, hoa…hay số lượng nhiễm sắc thể. Theo J.G Hawkerkks (1991)(21), khoai
tây ñược phân thành 18 nhóm, trong ñó có 68 loài dại, chỉ có 8 loài trồng trọt,
ñược chia thành 4 nhóm chủ yếu dựa vào số lượng NST.
• Nhóm 1: Diploid: 2n = 2x = 24.
S.x arjanhuiri juz.et Buk
S. gomiocalyx juz.et Buck
S. stenotomum Juz.et Buk
S. phueja Juz.et Buk.
Trong các loài trên, loài S. phueja Juz.et Buk có ý nghĩa lớn nhất với trồng
trọt.
• Nhóm 2 : Triploid: 2n = 3x = 36.
S.x chaucha Juz. Et Buk. là dạng lai tự nhiên giữa S. tuberosum
subp.Andigena và
S. stenotomum.
S.xjuzepczukii Buk. Là dạng lai tự nhiên giữ S. acuale và S.
snenotomum, phân bố ở trung Peru ñến Nam Bolivia, có khả năng kháng bệnh
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………..
6
sương mai.
• Nhóm 3: Tetraploid: 2n = 4x = 48.
Có 1 loài là : S. tuberosum L. Và 2 loài phụ là :
Subspecies tuberosum
Subspecies Andigena (juz. Et Buk) Hawkes
• Nhóm 4 : Pentaploid: 2n = 5x = 60.
Có 1 loài là : S. x curtilobum juz et Buk.
2.1.3 ðặc ñiểm thực vật học
* Rễ:
Khoai tây trồng từ củ giống chỉ phát triển rễ chùm, có rễ cọc khi trồng
bằng hạt, từ rễ cọc phát triển nhiều rễ phụ khác.
Ở các thân ngầm dưới mặt ñất (còn gọi là tia củ) cũng có khả năng ra
rễ, nhưng rễ ngắn và ít phân nhánh. Bộ rễ phân bố chủ yếu trên ñất canh tác 0
– 40 cm, nhưng cũng có rễ ăn sâu tới 1.5 – 2m. (Tạ Thu Cúc, 2007)(3).
* Thân:
Thân khoai tây mọc thẳng, ñôi khi có cấu tạo zích zắc, có 3-4 cạnh,
cao trung bình từ 40-70cm ñến 1-1,2m. Phụ thuộc vào giống, thời kỳ chăm
sóc… mà chiều cao cây có thể khác nhau. Thân thường có màu xanh hoặc
xanh nhạt hay ñậm, ñôi khi có màu phớt hồng hoặc tím…tùy thuộc vào giống.
* Lá:
Lá hình thành và hoàn thiện theo sự tăng trưởng của cây, bản lá to, lá
kép xẻ lông chim, có 3 – 7 ñôi mọc ñối xứng qua trục và một lá lẻ trên cùng
thường lớn hơn gọi là lá chét ñỉnh, màu sắc lá phụ thuộc vào giống, thời vụ,
ñiều kiện chăm sóc mà có thể màu xanh, xanh ñậm hoặc xanh nhạt, …
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………..
7
* Hoa:
Hoa khoai tây thường mọc tập trung trên một chùm hoa. Nó thuộc loại
hoa lưỡng tính và có cấu tạo 5 : 5 : 5, cuống ngắn. Màu sắc hoa thường trắng,
cũng có thể là phớt hồng, tím, hồng, vàng hoặc ñỏ v.v... phụ thuộc vào từng
loại và giống.
* Qủa:
Quả khoai tây thuộc loại quả mọng, quả có dạng hình cầu, hình trứng
hoặc hình nón. Vỏ quả có màu xanh ñôi khi có xọc vằn hoặc ñốm, trong quả
có hai ngăn chứa hạt và thịt quả.
* Hạt:
Hạt khoai tây thuộc loại rất nhỏ, trọng lượng 1000 hạt chỉ ñạt khoảng
0,7g ñến 1g. Hạt có dạng ovan dẹt bên ngoài là vỏ, trong có nội nhũ và phôi.
Phôi khoai tây có hình chữ U, bên trong chứa hai lá mầm phôi và rễ mầm.
*Củ:
Củ khoai tây còn có tên gọi là thân củ hay thân ngầm bởi củ ñược hình thành
là do thân phát triển dưới ñất, trong ñiều kiện bóng tối. Hình dạng củ khoai tây có
thể là tròn, elíp, tròn dài, ñôi khi hình vuông. Màu sắc củ tuỳ thuộc vào từng giống,
có thể là màu trắng, trắng nhạt, vàng, hay vàng nhạt v.v...
* Mầm:
Mầm khoai tây phát triển từ ñiểm sinh trưởng của mắt củ, là cơ quan
sinh sản vô tính của khoai tây. Màu sắc của mầm khác nhau phụ thuộc vào từng
giống có thể màu trắng hoặc màu tím, khi gặp ánh sáng mầm có màu xanh.
2.1.4 Giá trị dinh dưỡng khoai tây
Khoai tây ñược ví như “kho báu’’ngoài yếu tố thuộc nhóm thực phẩm
cao cấp, ngoài thành phần dinh dưỡng trong củ phong phú và ña dạng bao
gồm: tinh bột, protein, lipit, các loại vitamin (B1, B2, B3, B6, PP, C), các chất
khoáng, các axitamin tự do. Thì nó còn có nhiều tính chất ñáng quý khác như:
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………..
8
dễ trồng, dễ mọc, không ñắt, chất lượng cao, phong phú về giá trị sử dụng:
chế biến ñược nhiều món ăn, làm thuốc chữa bệnh (bệnh viêm loét dạ dày,
hành tá tràng, bệnh thần kinh, bỏng, quai bị...).
Khoai tây còn là cây dễ thích nghi, năng suất cao, thích ứng với chi phí
ñầu vào thấp. Mọi bộ phận trên củ khoai tây ñều có giá trị dinh dưỡng.
Theo nguồn: United States Department of Agriculture, National
Nutrient Database, 2008 cho biết thành phần dinh dưỡng trong 100 gam củ
khoai tây sau khi luộc cả vỏ và nướng
Bên cạnh giá trị lương thực, thực phẩm, thức ăn gia súc, khoai tây còn
là nguồn nguyên liệu cho nhiều ngành công nghiệp (Nguyễn Quang Thạch,
1993)(10), nguyên liệu trong ngành dược phẩm, cũng như sử dụng khoai tây
làm mỹ phẩm (ðỗ Kim Chung, 2003)(2). Do ñó khoai tây ñược khẳng ñịnh là
rất quan trọng ñối với con người.
2.2 Tình hình sản xuất khoai tây trên thế giới và trong nước.
2.2.1 Tình hình sản xuất khoai tây trên thế giới
Vào thế kỷ XIX, khoai tây thực sự ñược trồng phổ biến ở các châu lục
với khoảng 151 nước. Ngày nay, khoai tây ñược trồng chủ yếu ở khu vực
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………..
9
Châu Á, Châu Âu cho năng suất và sản lượng lớn. Số liệu ñược thể hiện qua
bảng sau.
Bảng 2.1 Diện tích, năng suất và sản lượng khoai tây các khu vực trên thế
giới năm 2007 (FAOSTAT)
Chỉ tiêu
Quốc gia
Diện tích
thu hoạch
(ha)
Sản lượng
Năng suất
(tấn)
(tấn/ha)
Châu Phi
1 541 498
16 706 573
10,8
Châu Á /Châu ðại Dương
8 732 961
137 343 664
15,7
Châu Âu
7 473 628
130 223 960
17,4
Mỹ Latinh
963 A16
15 682 943
16,3
Bắc Mỹ
615 878
25 345 305
41,2
19 327731
325 302 445
16,8
Thế Giới
Qua bảng 2.1 cho thấy, diện tích trồng khoai tây ở khu vực Châu Á lớn
nhất khoảng 8.732.961 (ha), thứ hai là khu vực Châu Âu với diện tích
7.473.628 (ha) và khoai tây ñược trồng ít nhất ở Bắc Mỹ vào khoảng 615.878
(ha). Tuy nhiên ở Bắc Mỹ lại cho năng suất khoai tây lớn nhất ñạt 41,2
(tấn/ha) tương ứng với sản lượng ñứng thứ 3 ñạt 25.345.305 (tấn), Châu Á
cho sản lượng khoai tây cao nhất ñạt 137.343.664 (tấn), năng suất khoai tây
ñứng thứ 2 khoảng 17,4 (tấn/ha), Châu Âu ñứng thứ 3 về sản lượng và năng
suất tương ứng là 15.682.943 (tấn), 16,3 (tấn/ha).
Khoai tây có nguồn gốc từ Nam Mỹ sau ñó mở rộng sang các nước
phát triển. Vậy tại sao hiện nay khoai tây ñược trồng chủ yếu ở những nước
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………..
10
- Xem thêm -
.PDF 
114 
2 
75 
