Đặt vấn đề Cây ăn quả có múi (cam, quýt, chanh, bưởi, v.) là nhóm cây ăn quả quan trọng trong sản xuất nông nghiệp ở nước ta. Theo Bộ NN & PTNN năm 2014 [3], diện tích cây ăn quả có múi ở Việt Nam đạt 75. Các loại quả có múi không chỉ là hàng hóa đáp ứng cho tiêu thụ nội địa mà còn là mặt hàng xuất khẩu có giá trị kinh tế cao. Bên cạnh đó, cây ăn quả có múi còn có ý nghĩa như một loại cây cảnh trang trí trong các gia đình Việt Nam cứ mỗi độ xuân về.
Đồng thời, sản phẩm của loại cây này còn là một trong những vị thuốc quý của dân gian, là gia vị chủ lực trong một số món ăn nổi tiếng của Việt Nam. Nghề trồng cây ăn quả có múi được phát triển mạnh mẽ ở nhiều nước thuộc vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới và ôn đới, mang lại giá trị kinh tế cao cho nền nông nghiệp và đóng góp một phần không nhỏ vào việc phát triển kinh tế chung của cả nước. Trong đó Cam Bố Hạ trồng tại Bắc Giang, ngoài các đặc điểm chung của giống cây có múi, còn có các đặc điểm vượt trội, mang những đặc trưng riêng của thương hiệu Cam Bố Hạ (Bắc Giang) như: quả to, mọng nước, mẫu mã đẹp, vị ngọt, thơm. Trong 100g thịt quả tươi có chứa 6- 12% đường, vitamin C từ 40-90 mg, các acid hữu cơ từ 0,4-1,2%, các chất khoáng và dầu thơm.
Chủ yếu được dùng tươi, làm quà hoặc chữa một số bệnh như: bệnh ho, bệnh sởi ở trẻ em. Nhưng với thực trạng hiện nay, năng suất và chất lượng của cây có múi đang có xu hướng giảm, nguyên nhân chủ yếu bắt nguồn từ bệnh Greening và bệnh Tristeza. Bệnh lan truyền với tốc độ nhanh và gây hại nghiêm trọng cho nhiều vùng cam quýt trên thế giới. Sản lượng quả bị giảm từ 30% đến 100%.
Ở Việt Nam bệnh Greening và bệnh Tristeza được ghi nhận gây hại trên cây ăn quả có múi từ những năm 1960. Mức độ gây hại trên bưởi từ 17%-25% và trên cam quýt từ 54%-70%. Bệnh vàng lá Greening và Tristeza là bệnh hại quan trọng, nguy hiểm và tàn phá nặng nề nhất với nghề trồng cây ăn quả có múi trên thế giới… Đặc điểm nhận biết bệnh Tristeza khác nhau tùy thuộc vào dòng virus gây ra như: dòng gây vàng lá cây c 2 con: gây lùn và vàng lá nặng trên cây giống thuộc giống chanh Eureka, dòng gây sọc lõm gỗ thân trên bưởi: làm cây bị lùn, có dạng bụi lá thưa, nhỏ, tròn, vùng giữa thân bị vàng, quả nhỏ, méo mó, vỏ dầy, gỗ trên thân và cành có sọc lõm dài… Đặc trưng của bệnh Greening là có thời gian ủ bệnh dài, nên rất khó phát hiện bệnh ở giai đoạn đầu và thường nhầm lẫn với bệnh khác như thiếu kẽm. Đến khi biểu hiện rõ ràng thì bệnh đã tàn phá rất nặng và các biện pháp chữa trị gần như là vô nghĩa trong lúc này, rất nhiều biện pháp đã được thực hiện nhưng vẫn không mang lại hiệu quả.
Hơn nữa vi khuẩn, virus gây bệnh đến nay đã xuất hiện các chủng mới, có độc tính nặng hơn. Những nghiên cứu bước đầu về bệnh này ở Việt Nam đã được tiến hành, song những vấn đề về bản chất của bệnh vẫn chưa được tìm hiểu một cách đầy đủ. Vì vậy, những biện pháp phòng trừ bệnh vẫn còn ít hiệu quả. Hiện nay cam Bố Hạ (Bắc Giang) đang bị mai một và suy thoái nghiêm trọng do rất nhiều nguyên nhân như: bị các bệnh hại nghiêm trọng và một trong những nguyên nhân quan trọng đó là vẫn chưa có các biện pháp để duy trì giá trị của cam, bảo vệ nguồn gene quý của cam vì vậy cần có chiến lược cụ thể nhằm bảo tồn, khai thác và phục tráng lại nguồn gene quý này.
Nhằm giải quyết được các yêu cầu phòng chống bệnh vàng lá Greening, Tristeza và để duy trì sản xuất cây ăn quả có múi bền vững cho các vùng trồng cam quýt phía Bắc Việt Nam, việc tiến hành đề tài “Ứng dụng kỹ thuật ghép in vitro tạo cây cam Bố Hạ sạch bệnh” mang tính thời sự cấp thiết. Mục tiêu của đề tài 1. Mục tiêu tổng quát Ứng dụng kĩ thuật ghép in vitro để tạo ra cây cam Bố Hạ sạch bệnh phục vụ cho sản xuất. Mục tiêu cụ thể - Ứng dụng kĩ thuật ghép chồi đỉnh tạo cây cam Bố Hạ sạch bệnh.
- Ứng dụng kĩ thuật vi ghép tạo cây cam Bố Hạ sạch bệnh. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 1. Ý nghĩa khoa học của đề tài - Cung cấp bổ sung các dẫn liệu khoa học về kỹ thuật vi ghép trong tạo giống cây sạch bệnh. - Các kết quả của đề tài đóng góp dẫn liệu khoa học làm cơ sở khoa học để tạo ra các giống cây trồng sạch bệnh có hiệu quả, góp phần duy trì, bảo tồn và phát triển bền vững ngành trồng cây ăn quả có múi ở Việt Nam.
Ý nghĩa thực tiễn của đề tài Tạo ra giống cây cam Bố Hạ sạch bệnh phục vụ cho sản xuất nông nghiệp đem lại hiệu quả kinh tế cao. c 4 Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Giới thiệu về cây cam, quýt Cây cam (Citrus sinensis (L.) Osbeck) thuộc họ Rutaceae là một trong những cây ăn quả lâu năm có hương vị thơm ngon, giá trị dinh dưỡng cao được nhiều người ưa chuộng. Trong thành phần quả cam chứa nhiều vitamin như: vitamin A, B1, C, B9; chất xơ; các chất khoáng vi lượng; chứa nhiều chất chống oxy hóa có tác dụng lớn trong phòng ngừa tim mạch, chống khối u, chống viêm.
Ngoài ra vỏ cam còn chứa một lượng lớn tinh dầu mang mùi thơm đặc trưng được sử dụng trong công nghiệp thực phẩm, mỹ phẩm, dược phẩm và thuốc để phòng ngừa một số bệnh như: dịch hại, chữa trị bệnh phổi và bệnh chảy máu dưới da [6]. Cam còn là loại quả có tiềm năng kinh tế cao, cây có thể cho thu hoạch quả đạt năng suất cao. Theo Tổ chức Nông lương thế giới (FAO) năm 2014 [32] tổng diện tích trồng cam, quýt và bưởi trên toàn thế giới khoảng 1.449 ha với sản lượng 12.165 tấn/năm, mang lại giá trị khoảng 6 tỷ USD. Cây ăn quả có múi có sự phân bố rộng do khả năng dễ thích nghi với nhiều môi trường sống khác nhau, dễ lai tạo những giống mới có khả năng thích nghi cao.
Trên thế giới, cây ăn quả có múi được trồng chủ yếu ở các nước thuộc vùng nhiệt đới, á nhiệt đới và ôn đới. Ở Việt Nam cây ăn quả có múi được trồng ở cả ba miền Bắc, Trung và Nam. Năm 2014, diện tích đất trồng cây ăn quả ở Việt Nam là 75.600 ha với sản lượng đạt 736. Song sự đa dạng khí hậu ở các vùng trồng trọt là điều kiện phát sinh nhiều loại sâu bệnh hại trên cây có múi như: bệnh thối rễ, ghẻ nhám, vàng lá, nấm bồ hóng trên lá…đặc biệt là bệnh vàng lá Greening.
Đây được coi là một trong những nhân tố gây trở ngại chính để phát triển cây có múi. Bệnh lan truyền với tốc độ nhanh và gây hại nghiêm trọng cho nhiều vùng trồng cam, quýt là nguyên nhân ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất và chất lượng quả [13]. Bệnh do 2 dòng vi khuẩn Gram âm gây ra. Dòng châu Á có tên là Candidatus liberibacter asiaticus, dòng châu phi có tên là Candidatus liberibacter africanus.
c 5 Các dòng vi khuẩn này sống trong mạch libe của cây và lây truyền từ cây này sang cây khác thông qua các mắt ghép và môi giới truyền bệnh là rầy chổng cánh (Diaphorina citri) ở châu Á và rầy cam (Trioza erytreae) ở châu Phi [22]. Đặc điểm của bệnh Greening là có thời gian ủ bệnh dài, nên khó phát hiện bệnh ở giai đoạn đầu và thường hay nhầm lần với bệnh khác như khi cây bị thiếu kẽm (Zn) [10]. Đến khi bệnh biểu hiện rõ ràng thì cây đã bị bệnh nặng và các biện pháp chữa trị gần như vô nghĩa, rất nhiều biện pháp đã được thực hiện nhưng vẫn không mang lại hiệu quả. Vì vậy, việc phát hiện nhanh bệnh vàng lá Greening trong giai đoạn đầu là vô cùng quan trọng đối với việc phòng và điều trị bệnh.
Nguồn gốc và phân loại 2. Nguồn gốc Các tác giả Bùi Huy Đáp (1960) [7], Trần Thế Tục (1967) [20], Reuther W. (1973) [44], Wakana A Kira (1998) [48] và Walter Rether (1978) [45] cho thấy các loại cây ăn quả, cùng với cây nho, cây có múi có lịch sử trồng trọt lâu đời nhất. Phần lớn kết quả nghiên cứu đều thống nhất cây có múi có nguồn gốc ở miền Nam châu Á, trải dài từ Ấn Độ qua Hymalaya, Trung Quốc xuống vùng quần đảo Philippin, Malaysia, miền Nam Indonesia hoặc kéo dài đến lục địa châu Úc.
Giống Cam ngọt (Citrus sinensis Osbeck) được xác định có nguồn gốc ở miền Nam Trung Quốc, Ấn Độ và miền Nam Indonesia. Sau đó được mang đến trồng ở Châu Âu, Địa Trung Hải và Châu Phi vào thế kỷ 13 đến thế kỷ 17 [28]. Giống cam Washington Navel trên thế giới hay có tên gọi cam Navel ở Việt Nam được cho là dạng đột biến tự nhiên từ một giống cam ngọt, giống này được phát hiện ở Bhia Brazil, lần đầu tiên được trồng ở úc năm 1928, ở Florida (Mỹ) năm 1835, ở California năm 1970 và nó nổi tiếng ở Washington D. Sau đó được trồng khắp các vùng trồng cam, quýt trên thế giới [29].
Phân loại Cam, quýt thuộc: Giới Plantae, bộ Rutales, họ Rutaceae, chi Citrus được phân chia làm 130 giống (genus) nằm trong các họ phụ khác nhau [18]. c 6 Hiện nay, hệ thống phân loại cam, quýt được nhiều người áp dụng. Tanaka đã quan sát, ghi chép tỷ mỉ đặc điểm hình thái của các giống đã biến dị này và phân chúng thành một loài mới hoặc giống mới có tên khoa học được bắt đầu bằng tên giống hay tên loài đã phát sinh ra chúng và kết thúc bằng chữ “Horticulturre’’. Theo Swingle đã chia cam, quýt ra làm 16 loài [5].
Tuy nhiên, các nhà khoa học vẫn phải sử dụng hệ thống phân loại của Tanaka để gọi tên các giống cam, quýt vì bảng phân loại này chi tiết tới từng giống. Theo Tanaka có 10 nhóm quan trọng nhất trong nhóm True Citrus group, đây là những loài được trồng phổ biến và có ý nghĩa với con người, có thể được mô tả trong bảng sau [6].1: Các loài cam, quýt có ý nghĩa trong thực tiễn sản xuất STT Tên loài Tên tiếng anh Tên tiếng việt 1 C.sisnensis Osbeck Sweets Orange Cam ngọt 2 C. Sour Orange Cam chua 3 C.reticulata Blanco Mandarin Quýt 4 C.limon Osbeck Lemon Chanh núm 5 C. Citron Chanh yên 6 C.aurantifolia Swingle Lime Chanh vỏ mỏng 7 C.
Trioliate Chanh đắng 8 C.