Chương 1 TỎNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu về cây Dạ yến thảo 1.1 Phân loại và đặc điểm thực vật học Phân loại (Ando và ctv, 2005). Giới: Thực vật Giới phụ: Tracheobionta Ngành: Magnoliophyta Ngành phụ: Spermatophyta Lớp: Magnoliopsida Bộ: Solanales Họ: Solanaceae Chi: Petunia Loai: Petunia hybrida Tên thông thường: da yên thảo, da yến thảo Hình 1.1 Hoa Dạ Yến Thảo Nguồn: Công ty TNHH hạt giống hoa Việt Nam (2023) Dạ yến thảo là cây hằng năm, ưa sáng, thân cao từ 15 - 30 cm có lông min bao quanh, phân nhánh từ nách lá. Lá đơn hình oval, mọc đối hay luân phiên, có phủ lớp lông mịn mềm mại, mép lá không có răng cưa. Hoa nở vào mùa hè là dạng hoa đơn cuốn hoa dài 2 — 3 cm, đài hoa cao 1 — 2,5 cm.
Hoa lưỡng tính, hình phéu. Ngày nay, do sự lai tạo đã cho ra đời nhiều hình dạng hoa như cánh đơn, cánh kép với mép có viền và gợi sóng hoặc mép viền gợi sóng. Hoa đa dạng màu, có màu tím, trắng, đỏ, cam, xanh nhạt pha đỏ, có mùi thơm dịu (Lê Hồng Thủy Tiên, 2006). Dạ yến thảo thích nghỉ được với hầu hết các loại đất, pH từ 6,0 — 7,0.
Cây thích hợp với khí hậu ôn hòa, không chịu được nhiệt độ quá lạnh hay quá nóng, không chịu được ngập lụt hay khô hạn, đa số các loài thuộc chỉ này ưa nhiệt độ lạnh, ưa độ am nhưng không được ngập, cây nhạy cảm với ánh nắng trực tiếp (Lê Hồng Thủy Tiên, 2006).2 Phân bố dia ly Dạ yến thảo vốn là loài đặc hữu của Nam Mỹ, phân bố chủ yếu ở vùng cận nhiệt đới với nhiệt độ từ 22°C — 39°C. Sự đa dạng về loài chủ yếu tìm thấy ở vùng Serra của Brazil, nơi tìm thấy loài Petunia integrifolia và Petunia axillaris được xem là nguồn gốc cua Petunia hybrida (Dạ Yén Thao), ngoai ra Da Yến Thảo còn được tìm thấy nhiều ở Argentina, Uruguay, Paraguay va Bolivia (Joao và ctv, 2009). Ngày nay, các loài hoa thuộc chi này đã có nhiều phân hóa về đặc điểm hình thái và điều kiện thích nghi. Nhiều loài có thé sống tốt ở các điều kiện khí hậu khác hoàn toàn so với tổ tiên nó.
Do quá trình thuần hóa của con người và di thực nên các loài thuộc chi Petunia đã phân bố ngày càng rộng rãi tiêu biểu như loài Petunia hybrida (Joao và ctv, 2009).3 Tình hình trồng và nhân giống cây cảnh Dạ yến thảo ở Việt Nam Cây Dạ Yến Thảo với màu sắc và kiểu đáng hoa đa dạng, bắt mắt nên đã được ưa chuộng dùng làm hoa cảnh trang trí trong nhiều kiểu không gian khác nhau như phòng khách, ban công, vườn hoa, tiểu cảnh sân vườn. Trong những năm gần đây, các nhà vườn trồng cây cảnh đang đặc biệt quan tâm đến loại cây này vì nó mang lại hiệu quả kinh tế cao, được thị trường ưa chuộng. Ở Việt Nam, Dạ yến thảo được trồng nhiều ở các nơi như Đà Lat, TP. Hồ Chí Minh, Sa Déc (tinh Đồng Tháp), chủ yếu là các giống có thé thích nghỉ với điều kiện khí hậu ở nước ta.
Tuy nhiên dé có giống hoa đẹp các nhà vườn thường nhập các giống mới từ các nước như Trung Quốc, Đức, Nga hoặc Ba Lan có hoa nhiều loại màu. Mặc khác người dân cũng nhân giống cây hoa này bằng cách giâm cành và sử dụng cây con từ quá trình nuôi cấy in vitro. Tuy nhiên, trồng được cây Dạ yên thảo để cây khỏe mạnh đến khi ra hoa yêu cầu nhà vườn có nhiều kinh nghiệm. Đa số các giống Dạ yến thảo trên thị trường rất khó đề canh tác, khâu xử lý hạt giống cho nảy mầm khá khó, phương pháp giâm cành thì đòi hỏi nhiều kĩ thuật của người trồng (Lê Hồng Thủy Tiên, 2006).
Dạ yến thảo là cây ưa mát, ưa am, nhưng không ưa được ngập ung, cây không chiu được khi thời tiết khô nóng, cây sau khi mất nước có tưới lại cũng khó hồi phục do thân cây rỗng xốp, lá mỏng (Lê Hồng Thủy Tiên, 2006). Đây là đối tượng tiềm năng cho ngành trồng hoa cảnh ở Việt Nam, cần có những giống Dạ yến thảo mới với khả năng chống chịu tốt, dễ canh tác hơn nhưng vẫn mang tính thâm mỹ cao.2 Nuôi cấy mô tế bào thực vật.1 Cơ sở khoa học của nuôi cấy mô tế bào thực vật Tính toàn năng của tế bào Haberlandt G. (1902) là người đầu tiên đưa ra quan điểm rằng mỗi tế bao bat kỳ của một cơ thé sinh vật da bào đều có khả năng tiềm tàng dé phát triển thành một cá thé hoàn chỉnh. Theo quan điểm sinh học hiện đại thì mỗi tế bào riêng rẽ đã phân hóa đều mang toàn bộ lượng thông tin di truyền cần thiết và đủ của cả cơ thể sinh vật đó.
Khi gặp điều kiện thích hợp, mỗi tế bào đều có thé phát triển thành một cá thé hoàn chỉnh. Đó là tính toàn năng của tế bào. Sự phản phân hóa và phân hóa của tế bào Cơ thể thực vật trưởng thành là một chỉnh thê thống nhất bao gồm nhiều cơ quan chức năng khác nhau, được hình thành từ nhiều loại tế bào khác nhau. Tuy nhiên, tất cả các loại tế bào đó đều bắt nguồn từ một tế bào đầu tiên (tế bào hợp tử).
Ở giai đoạn đầu, tế bào hợp tử tiếp tục phân chia thành nhiều tế bào phôi sinh mang chức năng riêng biệt (chuyên hóa). Sau đó từ các tế bào phôi sinh này chúng tiếp tục được biến đồi thành các tê bao chuyên hóa đặc hiệu cho các mô, cơ quan có chức năng khác nhau. Sự phân hóa tế bào là sự chuyên các tế bào phôi sinh thành các tế bào mô chuyên hóa, đảm nhận các chức năng khác nhau. Quá trình phân hóa tế bào có thé hiền thị: Tế bào phôi sinh > Tế bào mô phân sinh > Tế bao phân hóa có chức năng riêng biệt.
Tuy nhiên, khi tế bào đã phân hóa thành các tế bào có chức năng chuyên, chúng không hoàn toàn mat khả năng biến đổi mình. Trong trường hợp cần thiết, ở điều kiện thích hợp, chúng lại có thé trở về dạng tế bào mô phân sinh và phân chia mạnh mẽ. Quá trình đó gọi là phản phân hóa tế bảo. Tế bào chuyên hóa (mô) > Tế bào mô phân sinh (Duong và ctv, 2003).
Ung dung kỹ thuật nhân giống in vitro đã mở ra một hướng phát triển mới trong ngành nông nghiệp, giúp tăng sản lượng và chất lượng cây giống, đảm bảo nguồn cung cấp cây giống có chất lượng tốt cho thực tiễn sản xuất.2 Lịch sử nuôi cấy mô thế giới Theo Nguyễn Đức Lượng (2006), lich sử nuôi cấy mô và tế bao thế giới được bắt đầu từ năm 1902, khi nhà sinh lý thực vật người Đức Gottlieb Haberlandt là người đầu tiên dựa trên thuyết tế bào của Schleiden và Schwann đã đề xuất phương pháp nuôi cấy tế bào thực vật được công bồ trong bài báo nhan đề “Những thực nghiệm nuôi cấy tế bào thực vật tách biệt”. Nuôi cây mô có thê chia thành 4 giai đoạn: - Giai đoạn 1 (1902 — 1930): giai đoạn của các thử nghiệm ban dau. - Giai đoạn 2 (1934 — 1954): năm 1937, Gautheret nuôi thành công mô tế bào ca rốt, phát hiện vai trò của vitamin, auxin va cytokinin. - Giai đoạn 3 (1957 — 1992): tách và nuôi tế bào đơn, nhận biết vai trò của tỷ lệ cytokinin/auxin, tạo được protoplast và tái sinh cây, tạo cây đơn bội từ nuôi túi phấn từ năm 1980: phát triển công nghệ gene thực vật.
- Giai đoạn 4 (từ 1992 đến nay): ứng dụng các thành tựu vào sản xuất với quy mô lớn và trên diện rộng.3 Lich sử nuôi cay mô tế bào thực vật ở Việt Nam Theo Trần Văn Minh (2005), sau năm 1975, nước ta mới bắt đầu chú trọng đến kỹ thuật nuôi cay mô thực vat. Phòng thí nghiệm nuôi cay mô tế bào đầu tiên được xây dựng tại Viện Sinh Học, Viện Khoa Học Việt Nam do Lê Thị Muội khởi xướng. Bước đầu phòng tập trung nghiên cứu các phương pháp nghiên cứu cơ bản trong điêu kiện Việt Nam, như nuôi cây bao 6 phan, nuôi cấy mô sẹo va protoplast, va đã thành công khi nuôi cấy bao 6 phan lúa và thuốc lá được công bố vào năm 1978 (Lê Thị Muội và ctv, 1978). Tiếp đó là thành công nuôi cấy protoplast khoai tây (Lê Thị Muội và Nguyễn Đức Thành, 1978).
Phòng thí nghiệm tiếp theo được đặt tại phân viện Khoa Học Việt Nam ở TP. Hồ Chí Minh, sau đó là Dai học Nông Nghiệp I Hà Nội và Viện Khoa Học Kỹ Thuật Nông Nghiệp Việt Nam, chủ yếu tập trung vào vi nhân giống khoai tây. Đến nay, đã có rất nhiều phòng thí nghiệm nuôi cây mô không những ở các Viện nghiên cứu (Viện Di Truyền Nông Nghiệp, Viện Rau Quả Trung ương, các trường Đại học), mà có cả ở một số tỉnh và cơ sở sản xuất (Đà Lạt, Yên Bái, Hưng Yên, Thanh Hóa, Cần Thơ, Nghệ Tĩnh). Từ giữa 1980 đến nay, hướng nghiên cứu ứng dụng nuôi cấy mô tế bào thực vật phát triển mạnh.
Những kết quả đáng khích lệ đã đạt được trong lĩnh vực vi nhân giống khoai tây (Viện Công Nghệ Sinh Học, Viện Di Truyền Nông Nghiệp, Viện Lâm Nghiệp). Một số kết quả bước đầu đã được ghi nhận trong lĩnh vvực chon dòng tế bào kháng bệnh (Lê Bích Thủy và ctv, 1994), chọn dòng chịu muối, chịu mất nước (Nguyễn Tường Vân và ctv, 1994; Dinh Thi Tong va ctv, 1994). Các két qua vé dung hop té bao tran, chuyén gen luc lap cũng thu được kết quả ly thú (Nguyễn Đức Thanh va ctv, 1993). Nuôi cay bao phan dé tao dong thuần đã được ứng dụng nhiều tại Viện Công Nghệ Sinh Học và Di Truyền Giống Nông Nghiệp.
Nuôi cấy các cây dược liệu quý dé bảo tồn nguồn gen và tạo các dòng tế bào có hàm lượng sinh học quan trọng cũng đã và đang được phát triển (Phan Huy Bảo và Lê Thi Xuân, 1998; Phan Thị Bảy và ctv, 1995; Bùi Bá Bong, 1995). Không dừng lại ở đó, các công trình nghiên cứu ngày càng dat được những bước tiễn vượt bậc. Cụ thé: Tại Viện sinh học Nhiệt đới, từ đầu những năm 2000, đã tập trung vào công nghệ nuôi cấy mô các cây công nghiệp như cà phê, hồ tiêu và nhóm cây lâm nghiệp thân gỗ như paulownia, đó bau, neem. Hoàn chỉnh công nghệ nhân nhanh, phục tráng giống, tạo các giống cây trồng nông lâm nghiệp sạch bệnh.
Nghiên cứu cải thiện 7 điều kiện nuôi cấy in vitro, bioreactor cho các cây có giá trị như cây thuốc, cây lấy dau, hoa lan, cây cảnh. Lan đầu tiên trong nước, các nhà nghiên cứu đã nuôi cay thành công mô phôi vô tinh (soma), mô chéi sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.