Kỹ thuật công nghệ sinh học trong nhân giống cây kiwi tại Lâm Đồng

LỜI CẢM ƠN

LỜI CAM ĐOAN

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC BẢNG

DANH MỤC HÌNH

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Giới thiệu về cây Kiwi

1.2. Phân bố cây Kiwi

1.3. Giá trị dinh dưỡng của trái Kiwi

1.4. Giá trị kinh tế

1.5. Các kỹ thuật nhân giống Kiwi

1.5.1. Nhân giống bằng phương pháp truyền thống

1.5.2. Giâm cành bánh tẻ

1.5.3. Vi nhân giống cây Kiwi

1.5.3.1. Giới thiệu chung

1.5.3.2. Ứng dụng vi nhân giống một số đối tượng Kiwi

1.5.4. Kỹ thuật nuôi cấy lớp mỏng tế bào

1.5.4.1. Giới thiệu chung

1.5.4.2. Ứng dụng của kỹ thuật nuôi cấy lớp mỏng tế bào trong vi nhân giống một số đối tượng cây trồng

1.5.5. Phát sinh phôi soma

1.5.5.1. Giới thiệu chung

1.5.5.2. Ứng dụng phát sinh phôi soma trong vi nhân giống một số đối tượng cây trồng

1.5.6. Đánh giá đa dạng di truyền và xác định giới tính thực vật

1.5.6.1. Giới thiệu chung

1.5.6.2. Ứng dụng sinh học phân tử và phương pháp xác định giới tính ở một số đối tượng cây trồng

2. CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Vật liệu nghiên cứu

2.1.1. Vật liệu thực vật

2.1.2. Thiết bị, dụng cụ, hoá chất

2.1.2.1. Thiết bị và dụng cụ

2.2. Nội dung nghiên cứu

2.2.1. Nhận diện các loài Kiwi tại Việt Nam và xác định giới tính cây Kiwi dựa trên chỉ thị phân tử

2.2.2. Ứng dụng vi nhân giống cây Kiwi phục vụ công tác nhân giống

2.3. Phương pháp nghiên cứu

2.3.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm

2.3.2. Nhận diện các loài Kiwi tại Việt Nam và xác định giới tính cây Kiwi dựa trên chỉ thị phân tử

2.3.3. Ứng dụng vi nhân giống cây Kiwi phục vụ công tác nhân giống

2.3.4. Phương pháp quan sát giải phẫu hình thái phát sinh phôi soma

2.3.5. Phương pháp ghi nhận số liệu

2.3.6. Môi trường nuôi cấy/trồng

2.3.6.1. Điều kiện nuôi cấy

2.3.7. Phân tích thống kê

2.3.8. Địa điểm và thời gian nghiên cứu

3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Đánh giá đa dạng di truyền và xác định giới tính cây Kiwi dựa trên chỉ thị phân tử

3.1.1. PCR và giải trình tự DNA

3.1.2. Đánh giá, định danh, phân tích mối quan hệ di truyền của các mẫu cây Kiwi

3.1.3. Kết quả phân tích sự khác biệt giữa các trình tự rbcL của 19 mẫu Kiwi thu thập

3.1.4. Kết quả phân tích sự khác biệt giữa các trình tự matK của 16 mẫu Kiwi thu thập

3.1.5. Kết quả phân tích sự khác biệt giữa các trình tự ITS của 15 mẫu Kiwi thu thập

3.1.6. Vùng matK + ITS

3.1.7. Vùng rbcL + matK + ITS

3.2. Ứng dụng vi nhân giống cây Kiwi phục vụ công tác nhân giống

3.2.1. Tạo nguồn mẫu in vitro

3.2.2. Khử trùng bề mặt mẫu cấy và tái sinh chồi

3.2.3. Tăng sinh cụm chồi

3.2.4. Hiệu quả sự hình thành và phát sinh phôi soma của Kiwi từ gân lá chính và cuống lá thông qua công nghệ nuôi cấy lớp mỏng tế bào (TCL)

3.2.5. Phát sinh phôi vô tính thông qua nuôi cấy gân lá chính mv-tTCL và mv-lTCL

3.2.6. Phát sinh phôi vô tính thông qua nuôi cấy cuống lá p-tTCL và p-lTCL

3.2.7. Hệ số điều chỉnh tăng trưởng của phát sinh phôi vô tính

3.2.8. Ảnh hưởng của BA và TDZ lên quá trình tái sinh chồi

3.2.9. Ảnh hưởng của NAA lên sự ra rễ in vitro

3.2.10. Sự thích nghi và sự phát triển cây trong nhà kính

3.2.11. Sơ đồ quy trình vi nhân giống Kiwi thông qua phát sinh phôi vô tính của mẫu TCL (mv-tTCL và mv-lTCL đối với mẫu cấy gân lá chính; p-tTCL và p-lTCL đối với mẫu cấy cuống lá)

4. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu về cây Kiwi

Cây kiwi, thuộc chi Actinidia, là một loại cây ăn trái có giá trị kinh tế cao. Nguồn gốc của cây kiwi chủ yếu từ miền nam Trung Quốc, nơi có sự đa dạng sinh học phong phú với 54 loài. Hai loài chính được trồng thương mại là Actinidia chinensis và Actinidia deliciosa. Cây kiwi có đặc điểm sinh học phong phú, với khả năng chịu đựng điều kiện khí hậu khắc nghiệt và cho trái có giá trị dinh dưỡng cao, giàu vitamin C và chất chống oxy hóa. Việc nghiên cứu về cây kiwi tại Việt Nam còn hạn chế, do đó cần thiết phải có những nghiên cứu sâu hơn để xác định nguồn gen và các đặc điểm di truyền nhằm phục vụ cho công tác nhân giống cây kiwi hiệu quả.

1.1 Phân bố cây Kiwi

Cây kiwi chủ yếu phân bố ở các vùng có khí hậu ôn đới và cận nhiệt đới, đặc biệt là ở miền nam Trung Quốc. Sự phát triển của cây kiwi tại các quốc gia khác như New Zealand, Ý và Chile đã góp phần làm cho cây này trở thành một trong những loại trái cây được ưa chuộng trên toàn thế giới. Tại Việt Nam, cây kiwi chưa được trồng phổ biến, chủ yếu là nhập khẩu từ nước ngoài. Những nghiên cứu gần đây đã ghi nhận sự hiện diện của cây kiwi rừng ở tỉnh Kon Tum và Lâm Đồng, mở ra cơ hội cho việc phát triển ngành trồng kiwi trong nước.

II. Kỹ thuật công nghệ sinh học trong nhân giống cây kiwi

Kỹ thuật công nghệ sinh học đã được ứng dụng trong nhân giống cây kiwi nhằm tối ưu hóa quy trình sản xuất giống cây. Vi nhân giống bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào, đặc biệt là kỹ thuật nuôi cấy lớp mỏng tế bào (TCL), đã cho thấy hiệu quả cao trong việc tạo ra các mẫu cây kiwi đồng nhất về mặt di truyền và chất lượng. Kỹ thuật này cho phép sản xuất một số lượng lớn cây giống trong thời gian ngắn, đồng thời giảm thiểu rủi ro về bệnh tật và tăng cường khả năng sống sót của cây con.

2.1 Quy trình nhân giống cây kiwi

Quy trình nhân giống cây kiwi bao gồm các bước như chuẩn bị mẫu cấy, nuôi cấy trong môi trường thích hợp, và theo dõi sự phát triển của cây con. Việc sử dụng các chất điều hòa sinh trưởng thực vật như BA, TDZ, và NAA đã giúp tăng cường khả năng tái sinh chồi và phát sinh rễ. Các nghiên cứu cũng chỉ ra rằng việc khử trùng mẫu cấy là rất quan trọng để ngăn ngừa sự lây nhiễm của vi khuẩn và nấm trong quá trình nuôi cấy.

III. Đánh giá đa dạng di truyền và xác định giới tính cây kiwi

Đánh giá đa dạng di truyền của cây kiwi là rất quan trọng để xác định các giống cây có giá trị cao cho việc nhân giống. Kỹ thuật sinh học phân tử, đặc biệt là phương pháp mã vạch DNA, đã được áp dụng để xác định giới tính cây kiwi. Việc xác định giới tính sớm giúp tối ưu hóa quy trình nhân giống và sản xuất giống cây chất lượng cao. Kết quả nghiên cứu cho thấy có sự khác biệt rõ rệt về di truyền giữa các giống kiwi, điều này mở ra hướng đi mới cho việc phát triển giống cây phù hợp với điều kiện tự nhiên của Việt Nam.

3.1 Ứng dụng sinh học phân tử trong nghiên cứu kiwi

Phương pháp sinh học phân tử đã cho phép các nhà nghiên cứu xác định được giới tính cây kiwi thông qua các chỉ thị phân tử. Sử dụng các cặp mồi PCR đã giúp phát hiện và phân loại các mẫu cây kiwi thành các nhóm khác nhau. Điều này không chỉ giúp nâng cao hiệu quả trong việc chọn giống mà còn tạo điều kiện thuận lợi cho việc phát triển giống mới phù hợp với thị trường.

IV. Ý nghĩa thực tiễn của nghiên cứu

Nghiên cứu về ứng dụng công nghệ sinh học trong nhân giống cây kiwi tại Lâm Đồng không chỉ mang lại giá trị khoa học mà còn có ý nghĩa thực tiễn cao. Việc phát triển quy trình nhân giống hiệu quả sẽ góp phần nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm, đáp ứng nhu cầu thị trường trong nước và quốc tế. Ngoài ra, việc xác định giới tính cây kiwi sớm sẽ giúp các nông dân chủ động hơn trong việc sản xuất giống, từ đó tạo ra nguồn thu nhập ổn định cho người trồng.

4.1 Tác động đến ngành nông nghiệp địa phương

Việc áp dụng các kỹ thuật công nghệ cao trong nhân giống cây kiwi có thể tạo ra một ngành nông nghiệp mới tại Lâm Đồng, nơi có điều kiện tự nhiên thuận lợi cho việc phát triển cây kiwi. Sự phát triển này không chỉ mang lại lợi ích kinh tế cho người dân mà còn góp phần vào việc bảo tồn đa dạng sinh học và phát triển bền vững trong nông nghiệp.

Nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh học để nhân giống cây kiwi tại Lâm Đồng