Đặt vấn đề Cây Đậu Tương (Glycine max(L)Merrill) đã được biết đến và trồng rất lâu đời. Năm 2016 di01iết đến và trồng rất lâu đời.của nồng độ NA triệu ha với năng suất bình quân đạt 27,56 tạ/ha. S di01iết đến và trồng rất lâu đời. Điều đó khẳng định cây đậu tương là một trong những cây trồng quan trọng trong nền nông nghiệp [16].
Đậu tương là loại cây họ Ðậu (Fabaceae), chứa hàm lượng protein cao, giàu giá dinh dưỡng chính vì vậy là cây thực phẩm có vai trò quan trọng cho con người và gia súc. Từ hạt đậu tương có thể chế biến được nhiều các sản phẩm khác nhau như: sản xuất dầu thực vật, sản xuất dầu ăn, đậu phụ, tào phớ, sữa đậu tương, là những sản phẩm công nghiệp được chế biến từ đậu tương rất có lợi cho sức khoẻ con người, góp phần chống suy dinh dưỡng và các bệnh thần kinh, tim mạch. Ngoài việc cung cấp 40-50% lượng protein thì trong hạt đậu tương có chứa hàm lượng lớn lipit cụ thể là 12-24%. Bên cạnh đó, do có khả năng cố định đạm tự do nhờ cộng sinh với vi khuẩn Rhizobium Japonicum mà đậu tương là cây trồng bảo vệ đất chống xói mòn.
Cuối cùng cây đậu tương còn góp phần giải quyết công ăn việc làm, tăng thu nhập cho người nông dân [4]. Nền nông nghiệp nước ta đã phát triển cùng với nền văn minh lúa nước, tất nhiên không vì thế mà cây đậu tương mất đi chỗ đứng của nó. Đậu tương nằm trong những cây trồng quan trọng và việc phát triển đậu tương cũng đã được chú trọng. Tuy nhiên, năng suất của cây đậu tương thường rất thấp bởi đang bị ảnh hưởng của hạn hán và dịch bệnh.
Tình trạng thiếu nước ảnh hưởng xấu tới sự sinh trưởng và năng suất của cây đậu tương. Bên cạnh đó còn có sự phá hoại của năm loại dịch bệnh phổ biến tấn công đậu tương, đó là bệnh: nấm, thối thân, hội chứng đột tử, tàn lụi vi khuẩn, đốm lá. Các loại bệnh hại này và hạn hán đã gây tổn thất không nhỏ đối với năng suất đậu tương. Nếu sử dụng thuốc trừ sâu hoá học thì chi phí sản xuất cao và gây ảnh hưởng đến môi trường.
h 2 Rõ ràng, đậu tương là cây thực phẩm thiết yếu, nhưng năng suất của các giống đậu tương hiện nay lại đang bị ảnh hưởng bởi hạn hán và sâu bệnh hại. Chính vì lẽ đó cần có biện pháp cải tạo các giống hiện nay nhằm đem lại hiệu quả cao trong nông nghiệp. Với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học, đặc biệt trong lĩnh vực công nghệ sinh học thì có lẽ phương pháp chuyển gene là lựa chọn tối ưu và phù hợp với tình hình hiện nay. Có nhiều phương pháp chuyển gene vào thực vật, trong đó phương pháp chuyển gene thông qua vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens vào mô in vitro nhằm tạo cây trồng biến đổi gene đem lại tỷ lệ thành công cao nhất.
Tuy nhiên hiệu quả chuyển gen phụ thuộc vào nhiều yếu tố trong đó khả năng tái sinh có vai trò quyết định [2]. Đã có nhiều nghiên cứu về việc tái sinh đậu tương thông qua các cơ quan như: lá mầm, mắt lá thật đầu tiên [28], lá thật đầu tiên của cây non, phôi soma. Các nghiên cứu cho rằng khả năng tái sinh ở đậu tương phụ thuộc rất nhiều vào kiểu gen (giống). Chính vì thế cần phải có các nghiên cứu cơ bản về khả năng tái sinh của các giống đậu tương trước khi tiến hành các nghiên cứu về chuyển gen [15].
Xuất phát từ những lý do trên chúng tôi đã tiến hành đề tài “Nghiên cứu khả năng tái sinh in vitro của một số giống đậu tương” phục vụ nghiên cứu chuyển gen. Mục tiêu của đề tài 1. Mục tiêu tổng quát Nghiên cứu khả năng tái sinh ở đậu tương DT84, DT22 bằng kỹ thuật nuôi cấy in vitro để phục vụ các nghiên cứu về chuyển gene, nhân giống, bảo tồn … 1. Mục tiêu cụ thể - Nghiên cứu ảnh hưởng của một số môi trường đến khả năng tái sinh in vitro của cây đậu tương DT84 và DT22 - Nghiên cứu khả năng tái sinh của một số giống đậu tương DT84 và DT22 trên môi trường nuôi cấy h 3 1.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 1. Ý nghĩa khoa học của đề tài - Bổ sung vào kiến thức lý thuyết được học thông qua hoạt động thực tiễn. - Giúp bản thân sinh viên học hỏi kiến thức, thu nhận được nhiều kinh nghiệm thực tế cũng như tác phong làm việc khoa học phục vụ cho công tác sau này. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài - Tạo cây đậu tương nuôi cấy mô thành công sẽ ứng dụng trong việc nhân giống đậu tương sạch bệnh và tạo tiền đề để phát triển cây đậu tương biến đổi gen sau này, góp phần vào sự phát triển của nền nông nghiệp bền vững.
h 4 Phần 2 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU 2. Giới thiệu về đậu tương 2. Nguồn gốc Đậu tương là một loài cây trồng mà loài người đã phát hiện và sử dụng từ lâu, vì vậy nguồn gốc của cây đậu tương cũng được các nhà khoa học quan tâm và sớm được xác minh. Những bằng chứng lịch sử đều công nhận rằng đậu tương có nguồn gốc từ Trung Quốc.
Cây đậu tương được thuần hóa từ Trung Quốc qua nhiều triều đại tiền phong kiến và đưa vào trồng trọt, khảo sát có thể trong triều đại Shang (năm 1700-1100 B.C) trước công nguyên [10]. Theo một số tài liệu, ở Việt Nam cây đậu tương cũng đã xuất hiện từ thời các vua Hùng. Hiện nay, trong công nghiệp cây đậu tương chiếm một vai trò quan trọng cơ cấu cây nông nghiệp phục vụ cho công nghiệp chế biến [7]. Phân loại Đậu tương hay đỗ tương, đậu tương có tên khoa học là Glycine max(L.) Merr theo khóa phân loại của (Ottawa và cs, 1996) căn cứ vào đặc điểm hình thái, sự phân bố địa lý và số lượng nhiễm sắc thể, nó thuộc: Bộ đậu: Fabales Họ đậu: Fabaceae Phân họ: Leguminosae Chi: Glycine Đậu tương trồng có số lượng nhiễm sắc thể 2n = 40 là loại cây trồng mang lại giá trị kinh tế cũng như giá trị dinh dưỡng cao [30].
Giá trị cây đậu tương Đậu tương (Glycine max (L) Merr.) là cây công nghiệp ngắn ngày có giá trị kinh tế cao. Sản phẩm của nó làm thực phẩm cho con người, thức ăn cho gia súc nguyên liệu cho công nghiệp, hàng xuất khẩu, cây cải tạo đất tốt. Bởi vậy cây đậu tương được đánh giá là có giá trị toàn diện [22]. h 5 Giá trị về mặt thực phẩm Hạt đậu tương có thành phần dinh dưỡng cao, hàm lượng protein trung bình khoảng từ 35,5-40%, lipit từ 15-20%, hydrat cacbon từ 15-16% và nhiều loại sinh tố và muối khoáng quan trọng cho sự sống.
Protein của đậu tương có phẩm chất tốt nhất trong số các protein có nguồn gốc thực vật. Hiện nay, các sản phẩm làm từ đậu tương rất phong phú có cả thực phẩm được chế biến bằng phương pháp cổ truyền, thủ công và hiện đại dưới dạng tươi, khô và lên men như: làm giá, đậu phụ, tương, xì dầu đến các sản phẩm cao cấp khác như sửa đậu lành, bánh kẹo…[16] Giá trị về mặt công nghiệp Đậu tương là nguyên liệu của nhiều ngành công nghiệp khác nhau như: chế biến cao su nhân tạo, sơn, mực in, xà phòng, chất dẻo, tơ nhân tạo, chất đốt lỏng, nhưng chủ yếu đậu tương được dùng để ép dầu. Từ dầu đậu tương người ta có thể tạo ra hàng tră sản phẩm công nghiệp khác như: làm nền, xà phòng, ni lông…[26] Giá trị về mặt nông nghiệp Làm thức ăn cho gia súc: Đậu tương là nguồn thức ăn tốt cho gia súc. Toàn cây đậu tương (thân, lá, quả, hạt) có hàm lượng đạm khá cao cho nên các sản phẩm phụ như thân lá tươi có thể làm thức ăn cho gia súc rất tốt, hoặc nghiền khô làm thức ăn tổng hợp của gia súc [10].
Cải tạo đất: Đậu tương là cây luân canh cải tạo đất tốt, 1 ha trồng đậu tương nếu sinh trưởng phát triển tốt để lại trong đất từ 30-60 kg N. Trong hệ thống luân canh, nếu bố trí cây đậu tương vào cơ cấu cây trồng hợp lý sẽ có tác dụng tốt đối với cây trồng sau, góp phần tăng năng suất cả hệ thống cây trồng mà giảm chi phí cho việc bón phân hóa học [1]. Đặc tính sinh học của giống đậu tương DT84 và DT22 Giống DT84: Nguồn gốc: Giống đậu tương DT84 do Viện Di truyền Nông nghiệp chọn tạo bằng phương pháp xử lí đột biến dòng lai 3-33 giữa giống DT80 x ĐH (D9T) bằng tác nhân phóng xạ gama - Co60 [6]. h 6 Đặc điểm chính: Giống đậu tương DT84 được sản xuất trên diện rộng, có tiềm năng năng suất cao, có khả năng thích ứng rộng, đang được áp dụng trồng cơ cấu 3 vụ/ năm (xuân, hè, thu đông).
DT84 sinh trưởng hữu hạn, cây cao trung bình 45 - 50cm, cứng cây, phân cành vừa phải, bộ lá gọn phân bố đều trên các tầng, hoa tím, hạt to vàng sáng. Rốn hạt màu nâu nhạt, tỉ lệ quả chắc 2-3 hạt cao trong các mùa vụ. Khối lượng 1000 hạt 150 - 160 gam. Tiềm năng năng suất 15 - 30 tạ/ha, năng suất trung bình 13 - 18 tạ/ha [24].
Giống DT22: - Nguồn gốc: Giống DT22 do trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Đậu đỗ chọn tạo từ dòng đột biến của hạt lai (DT 95 x DT 12) [5]. - Đặc điểm chính: Thời gian sinh trưởng trung bình của giống DT22 là 85 - 90 ngày. Giống đậu tương DT22 có hoa màu trắng, hạt vàng, rốn nâu đậm, quả chín có màu nâu. Khối lượng 1000 hạt 155-160 g.
Giống DT22 kháng bệnh phấn trắng. Năng suất 18 - 27 tạ/ha, tuỳ thuộc vào mùa vụ và điều kiện thâm canh [20]. Tổng quan tình hình sản xuất đậu tương trong nước và trên thế giới 2. Tình hình sản xuất đậu tương trên thế giới Đậu tương là một trong những cây trồng có vị trí quan trọng trong hệ thống nông nghiệp ở nhiều quốc gia trên thế giới và lâu đời nhất của nhân loại, là cây trồng có vị trí thứ tư trong các cây làm lương thực thực phẩm sau lúa mì, lúa nước và ngô.
Vì thế, sản xuất đậu tương trên thế giới tăng nhanh về cả diện tích, năng suất và sản lượng. Số liệu thống kê về diện tích, năng suất và sản lượng trên thế giới được thể hiện ở bảng 2. Tình hình sản xuất đậu tương trên thế giới những năm gần đây Diện tích Năng suất Sản lượng Năm (triệu ha) (tạ/ha) (triệu tấn) 2011 103,81 25,19 261,59 2012 105,35 22,89 141,19 2013 111,02 25,00 277,54 2014 117,64 26,04 306,37 2015 120,79 26,76 323,20 2016 121,53 27,56 334,89 (Nguồn: FAOSTART,2018). h 7 Qua số liệu bảng 2.