Đặt vấn đề Cùng với sự phát triển của kinh tế - xã hội thì nhu cầu về đời sống tinh thần của con người ngày càng được nâng cao. Và hoa là một trong số nhiều sản phẩm đại diện đáp ứng cho nhu cầu đó. Không chi xuất hiện ở các lễ hội, sự kiện, tiệc tùng mà hoa còn là sản phẩm trang trí thường ngày trong không gian nhà hay văn phòng của bạn. Vì vậy, nhu cầu sử dụng hoa ở thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng ngày càng tăng.
Thực tế, trong những năm qua ở hầu hết các địa phương trong cả nước đã xuất hiện nhiều mô hình chuyển đồi cơ cấu từ cây trồng nông nghiệp sang cơ cấu thị trường theo hướng phát triển trồng hoa cảnh mang lại hiệu suất to lớn về kinh tế. Trong các loài hoa được ưa chuộng, tính đến thời điểm hiện tại hoa Cúc đã vượt qua hoa Hồng với diện tích trồng lớn nhất cả nước, trở thành sản phẩm mang lại giá trị kinh tế cao, chiếm vị trí đặc biệt trên thị trường hàng hóa nông nghiệp ở nước ta (Đặng Văn Đông, Đinh Thế Lộc, 2003) Tính từ năm 1998 đến nay, diện tích trồng Cúc đứng đầu trong số cá loại hoa (hơn 40%). Riêng ở Hà Nội tổng sản lượng hoa Cúc năm 1999 đạt 41.2 tỷ đồng, xuất khẩu sang Trung Quốc 3,6 tỷ đồng, tốc độ tăng hàng năm khoảng 10% (Đặng Văn Đông và Đinh Thế Lộc, 2003). Hoa cúc hấp dẫn người sản xuất kinh doanh như vậy không chỉ vì vẻ đẹp, đa dạng màu sắc, nhiều loại mà chúng còn là loài dễ trồng để sản xuất.
Ngoài tác dụng làm cảnh, trang trí, hoa cúc còn được coi là thảo dược có tác dụng tốt trong việc chữa bệnh. Theo Đào Mạnh Khuyến (1993) hoa cúc được sử dụng để chiết tinh dầu thơm pha chè, ngâm rượu, trong y dược Kim cúc, Bạch cúc chữa đau đầu, hoa mắt, giải độc mát gan,. Thêm nữa chúng còn được chiết xuất sử dụng làm mỹ phẩm giúp cải thiện làn da. Trong bài này, chúng tôi đề cập đến một giống mới là Cúc Teddy.
Đây là loài mới du nhập vào nước ta được yêu thích bởi chúng không chỉ mang 1 những đặc điểm đặc trưng của Cúc như dễ trồng, dễ chăm, lâu tàn, mà chúng còn có kiểu hoa đẹp lạ mắt, độc đáo, được dự đoán là sẽ thu hút lượng tiêu thụ lớn (Đặng Văn Đông và Đinh Thế Lộc, 2003). Tuy nhiên, việc sản xuất lại chưa đáp ứng được nhu cầu của người tiêu dùng do chưa có phương pháp nhân giống hợp lý (cây hoa cúc nước ta chủ yếu được nhân giống bằng phương pháp giâm cành). Các phương pháp truyền thống lộ rõ một số khó khăn như hệ số nhân giống chưa cao, cây con không có sự đồng nhất về mặt di truyền, cây không sạch bệnh, dễ bị ảnh hưởng bởi các điều kiện tự nhiên, gây khó khăn cho việc ra cây ngoài đồng ruộng. Hơn nữa, đây lại là mẫu giống mới với số lượng còn ít nên việc sản xuất theo phương pháp truyền thống sẽ khó có thể đáp ứng được nhu cầu của xã hội vì vậy việc nhân giống nhanh là việc cần thiết.
Đồng thời, hiện tại ở nước ta cũng chưa có bài báo cáo nào về việc nghiên cứu quy trình nuôi cấy in vitro cúc Teddy. Từ những thành công trong kỹ thuật nhân giống vô tính bằng phương pháp nuôi cấy in vitro trên cây hoa cúc và nhược điểm của phương pháp truyền thống, chúng tôi tiến hành đề tài “Bước đầu xây dựng quy trình nhân nhanh giống cây hoa cúc Teddy (Chrysanthemum sp.) bằng phương pháp nuôi cấy in vitro”. Mục đích và yêu cầu 1. Mục đích Xây dựng quy trình nhân nhanh giống cây hoa Cúc Teddy bằng nuôi cấy in vitro cho hệ số nhân cao trong thời gian ngắn, có thể cung cấp một lượng lớn giống cây trồng sạch bệnh, chất lượng tốt để phục vụ nhu cầu sản xuất.
Yêu cầu Xác định được thời gian khử trùng thích hợp để tạo vật liệu ban đầu. Xác định được môi trường thích hợp để nhân nhanh chồi cúc Teddy. Xác định được môi trường ra rễ thích hợp để tạo cây hoàn chỉnh. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.
Phƣơng pháp nuôi cấy mô tế bào thực vật 2. Khái niệm nuôi cấy mô tế bào thực vật Nuôi cấy mô tế bào thực vật là phạm trù khái niệm chung cho các loại nuôi cấy nguyên liệu thực vật hoàn toàn sạch các vi sinh vật, trên môi trường dinh dưỡng nhân tạo, trong điều kiện vô trùng. Nuôi cấy mô tế bào thực vật còn gọi là nuôi cấy thực vật in vitro (trong ống nghiệm) để phân biệt với các quá trình nuôi cấy trong điều kiện tự nhiên ngoài ống nghiệm( còn gọi là nuôi cấy in vivo) 2. Cơ sở của nuôi cấy mô tế bào thực vật Tính toàn năng của tế bào thực vật: Gottlieb Haberlandt (1902) nhà thực vật học người Đức là người đầu tiên khởi xướng ý tưởng nuôi cấy mô – tế bào thực vật.
ng đưa giả thuyết về tính toàn năng của tế bào trong cuốn sách “Thực nghiệm về nuôi cấy tế bào tách rời”. Theo ông, mỗi tế bất kì của cơ thể sinh vật đa bào đều có khả năng tiềm tàng để phát triển thành một cơ thể hoàn chỉnh (Nguyễn Kim Thanh, Nguyễn Thuận Châu, 2005). Theo quan điểm của sinh học hiện đại thì mỗi tế bào riêng rẽ đã phân hoá đều mang toàn bộ lượng thông tin di truyền cần thiết và đủ của cả sinh vật đó. Khi gặp điều kiện thuận lợi, mỗi tế bào đều có thể phát triển thành một cá thể hoàn chỉnh.
Đó là tính toàn năng của tế bào và là cơ sở lý luận của phương pháp nuôi cấy mô tế bào thực vật. Sự phân hoá tế bào: Sự sinh trưởng của tế bào gồm hai giai đoạn: Giai đoạn phân chia tế bào và giai đoạn dãn của tế bào. Trong hai giai đoạn này tế bào chưa có những đặc trưng riêng về cấu trúc và chức năng. Sau đó, các tế bào bắt đầu phân hoá thành các mô chuyên hoá để đảm nhận các chức năng khác nhau, các tế bào trong giai đoạn này có đặc trưng riêng về cấu trúc và chức năng 3 (Nguyễn Kim Thanh, Nguyễn Thuận Châu, 2005).
Có thể nói rằng sự phân hoá tế bào là sự chuyển tế bào phôi sinh thành các tế bào mô chuyên hoá (Nguyễn Kim Thanh, Nguyễn Thuận Châu, 2005). Sự phản phân hoá tế bào: Sự phản phân hoá tế bào là quá trình ngược lại với sự phân hoá tế bào. Các tế bào đã phân hoá trong các mô chức năng không mất đi khả năng phân chia của mình, trong những điều kiện thích hợp, chúng có thể quay lại đóng vai trò như các mô phân sinh và có khả năng phân chia để tạo ra các tế bào mới (Nguyễn Kim Thanh, Nguyễn Thuận Châu, 2005). Các giai đoạn (bước) nhân giống in vitro Giai đoạn 1: Chọn lọc cây mẹ và khử trùng mô nuôi cấy Cây mẹ phải là cây sạch bệnh, đặc biệt là bệnh virus và ở giai đoạn sinh trưởng mạnh.
Khi lấy mẫu cần chọn đúng mô, đúng giai đoạn phát triển của cây, quan trọng nhất là đỉnh chồi ngọn, đỉnh chồi nách sau đó là đỉnh chồi hoa và cuối cùng là đoạn thân, mảnh lá. Ví dụ: Vật liệu nuôi cấy thích hợp để nhân nhanh in vitro Măng tây: chồi ngọn (Kohter, 1975) Khoai tây: mầm (Morel, 1952) Dứa: chồi nách, chồi đỉnh (Paunethier, 1976) Bắp cải: mảnh lá (Bimomilo, 1975) Súp lơ: hoa tự (Kholer, 1978) Khử trùng mô nuôi cấy : đây là giai đoạn tối quan trọng quyết định toàn bộ quá trình nhân giống in vitro. Giai đoạn này cần đảm bảo các yêu cầu: tỷ lệ nhiễm thấp, tỷ lệ sống cao, mô tồn tại và tái inh cao,. khi lấy mô cần lựa chọn đúng loại mô, đúng giai đoạn phát triển của cây: mô non ít chuyên hóa (đỉnh chồi, mắt ngủ, lá non, vảy củ,.) Cần xác định chế độ khử trùng mẫu thích hợp, thường sử dụng các hợp chất : HgCl2 0,1% xử lý trong 5-10 phút, NaOCl hoặc Ca(OCl)2 5-7% xử lý trong 15- 20 phút, hoặc H2O2, dung dịch Br… Giai đoạn 2: Nhân nhanh Là giai đoạn kích thích mô nuôi cấy phát ính hình thái và tăng nhanh số lượng thông qua các con đường : hoạt hóa chồi nách, tạo chồi bất định và tạo phôi vô tính.
4 Ở giai đoạn này phải xác định được môi trường và điều kiện ngoại cảnh thích hợp để có hiệu quả nhất trong nuôi cấy. Tìm nồng độ auxin, cytokinin thích hợp cho yêu cầu nuôi cấy. Chế độ nuôi cấy thường là 25-27°C, 16 giờ chiếu sáng/ngày, cường độ ánh sáng 2000-4000 lux. Giai đoạn 3: Tạo cây hoàn chỉnh Khi đạt được kích thước nhất định, các chồi được chuyển từ môi trường ở giai đoạn 3 sang môi trường tạo rễ.
Thường 2 – 3 tuần, từ những chồiriêng lẽ này sẽ xuất hiện rễ và trở thành cây hoàn chỉnh. Ở giai đoạn này người ta thường bổ sung vào môi trường nuôi cấy các auxin là nhóm hormon thực vật quan trọng có chức năng tạo rễ phụ từ mô nuôi cấy. Giai đoạn 4: thích nghi cây với điều kiên tự nhiên Giai đoạn đưa cây hoàn chỉnh từ ống nghiệm ra đất là bước cuối cùng của quá trình nhân giống in vitro và là bước quyết định khả năng ứng dụng quá trình này trong thực tiễn sản xuất. Đây là giai đoạn chuyển cây con in vitro từ trạng thái sống dị dưỡng sang sống hoàn toàn tự dưỡng, do đó phải đảm bảo các điều kiện ngoại cảnh (nhiệt độ, ánh sáng, ẩm độ, giá thể,…) phù hợp để cây con đạt tỷ lệ sống cao trong vườn ươm cũng như ruộng sản xuất.
Giới thiệu chung về cây cúc Hình 2. Hình ảnh cúc Pink Teddy ( Chrysanthemum.spp) nguồn: Internet, https://www.vn/search?tbm=isch&q=c%C3%BAc+Teddy#imgrc=XbGV9AJjmlZRcM 5 2. Nguồn gốc Cây hoa Cúc có tên khoa học là Chrysanthemum được định nghĩa từ Chrysos (vàng) và Anthemon (hoa) bởi Linneaus năm 1753. Hoa có nguồn gốc từ Trung quốc, Nhật Bản.
Các nhà khảo cổ học trung quốc đã chứng minh rằng từ đời khổng tử người ta đã dùng hoa cúc để mừng lễ thắng lợi và cây hoa cúc đã đi vào các tác phẩm hội họa, điêu khắc từ đó. ở nhật bản, cúc là một loại hoa quý thường dùng trong các buổi lễ quan trọng, người nhật bản coi cúc là người bạn tâm tình (Đặng Văn Đông và Đinh Thế Lộc, 2003). Ngày nay hoa Cúc đã được trồng hầu khắp các nước trên thế giới như Đức, Pháp, Thái Lan, Hà Lan, Phylippin, Malaysia,. Ở Việt Nam, hoa cúc được du nhập từ thế kỷ XV, người Việt Nam coi cúc là biểu hiện của sự thanh cao, là một trong bốn loài thảo mộc được xếp vào hàng tứ quý Tùng, Trúc, Cúc, Mai hoặc “Mai, Lan, Trúc, Cúc” (Trương Hữu Tuyên, 1979).