Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Hàm Lượng Chất Khoáng Đến Giai Đoạn Nhân Nhanh Của Cây Khoai Từ

Chuyên khảo y tế phân tích Luận văn nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng chất khoáng đa lượng và cường độ chiếu sáng đến giai, đánh giá các khía cạnh quan trọng, đề xuất hướng

• Tác giả: Hoàng Sỹ Nở
• Người hướng dẫn: Ngô Xuân Bình
• Trường học: Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Công nghệ Sinh học
• Đề tài: Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Chất Khoáng Và Cường Độ Chiếu Sáng Đến Nhân Nhanh Cây Khoai Từ
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC BIỂU ĐỒ
• DANH MỤC HÌNH
• DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT
• 1. PHẦN 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. Mục đích của đề tài
• 1.2. Yêu cầu của đề tài
• 1.3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài
• 2. PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. Giới thiệu chung về chi Dioscorea
• 2.2. Nguồn gốc và phân loại
• 2.2.1. Nguồn gốc
• 2.2.2. Phân loại
• 2.3. Đặc điểm thực vật học
• 2.4. Giới thiệu về cây Khoai Từ [Dioscorea esculenta (Lour.)]
• 2.5. Giá trị của một số loài cây thuộc chi Củ nâu (Dioscorea L.)
• 2.5.1. Giá trị dinh dưỡng
• 2.5.2. Giá trị y học
• 3. PHẦN 3: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Đối tượng, vật liệu, hóa chất và thiết bị nghiên cứu
• 3.1.1. Đối tượng, vật liệu nghiên cứu
• 3.1.2. Hóa chất sử dụng
• 3.1.3. Thiết bị sử dụng nghiên cứu
• 3.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
• 3.2.1. Địa điểm nghiên cứu
• 3.2.2. Thời gian nghiên cứu
• 3.3. Nội dung nghiên cứu
• 3.3.1. Nội dung 1: Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng KNO3, MgSO4, NH4NO3, FeSO4, CaCl2 đến khả năng nhân nhanh chồi của cây Khoai Từ [Dioscorea esculenta (Lour.)]
• 3.3.1.1. Thí nghiệm 1: Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng KNO3 đến khả năng nhân nhanh chồi của cây Khoai Từ
• 3.3.1.2. Thí nghiệm 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng MgSO4 đến khả năng nhân nhanh chồi của cây Khoai Từ
• 3.3.1.3. Thí nghiệm 3: Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng NH4NO3 đến khả năng nhân nhanh chồi của cây Khoai Từ
• 3.3.1.4. Thí nghiệm 4: Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng FeSO4 đến khả năng nhân nhanh chồi của cây Khoai Từ
• 3.3.1.5. Thí nghiệm 5: Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng CaCl2 đến khả năng nhân nhanh chồi của cây Khoai Từ
• 3.3.2. Nội dung 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của cường độ chiếu sáng đến khả năng ra rễ của cây Khoai Từ [Dioscorea esculenta (Lour.)]
• 3.3.2.1. Thí nghiệm 6: Nghiên cứu ảnh hưởng của cường độ chiếu sáng đến khả năng ra rễ của cây Khoai Từ
• 3.4. Phương pháp nghiên cứu
• 3.4.1. Phương pháp tạo vật liệu vô trùng
• 3.4.2. Phương pháp đánh giá và xử lí số liệu
• 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng chất khoáng đa lượng (KNO3, MgSO4, NH4NO3, FeSO4, CaCl2) đến khả năng nhân nhanh chồi của cây Khoai Từ
• 4.1.1. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của KNO3 đến khả năng nhân nhanh chồi của cây Khoai Từ
• 4.1.2. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng MgSO4 đến khả năng nhân nhanh chồi của cây Khoai Từ
• 4.1.3. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng NH4NO3 đến khả năng nhân nhanh chồi của cây Khoai Từ
• 4.1.4. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng FeSO4 đến khả năng nhân nhanh chồi của cây Khoai Từ
• 4.1.5. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng CaCl2 đến khả năng nhân nhanh chồi của cây Khoai Từ
• 4.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của cường độ chiếu sáng đến khả năng ra rễ của cây Khoai Từ
• 4.2.1. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của cường độ chiếu sáng đến khả năng ra rễ của cây Khoai Từ
• 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Chất Khoáng Đến Khoai Từ

Việt Nam sở hữu nguồn tài nguyên di truyền cây có củ phong phú, trong đó khoai từ [Dioscorea esculenta (Lour.) Burkill] thuộc chi Dioscorea, họ Củ nâu (Dioscoreaceae) là một cây trồng quan trọng. Khoai từ có giá trị dược liệu cao, đặc biệt là hoạt chất Disogenin được sử dụng trong điều trị thấp khớp và sản xuất các loại thuốc chống viêm. Tuy nhiên, việc nhân giống khoai từ truyền thống bằng củ dễ bị ảnh hưởng bởi virus và bệnh nấm, làm giảm chất lượng. Nghiên cứu nhân giống in vitro là cần thiết để bảo tồn và nhân giống khoai từ sạch bệnh, đảm bảo chất lượng cho mục đích sử dụng làm dược liệu và trong sản xuất nông nghiệp. Thành phần môi trường và điều kiện nuôi cấy có ảnh hưởng lớn đến kết quả nuôi cấy. Do đó, việc điều chỉnh các thành phần môi trường nuôi cấy và điều kiện sao cho phù hợp là điều quan trọng trong nuôi cấy in vitro.

1.1. Giới Thiệu Chi Tiết Về Cây Khoai Từ Dioscorea esculenta

Khoai từ (Dioscorea esculenta L.) và Khoai Vạc (Dioscorea alata L) là 2 trong số 10 loài quan trọng nhất có giá trị kinh tế của chi Dioscorea, thường được gọi là Yams. Chúng là cây một lá mầm, có bộ nhiễm sắc thể cơ bản là 2n = 20. Về nguồn gốc và phân bố, khoai từ có nguồn gốc ở trung tâm đa dạng Ấn Độ và Indo-China. Đây là cây lương thực quan trọng ở Đông Nam Á, đặc biệt ở Indonesia, Philippines và từ các đảo Nam Thái Bình Dương tới Guinea. Rễ khoai từ thuộc rễ chùm, thân leo, lá đơn hình trứng hoặc tim, củ thuộc loại thân củ, hoa phân tính, quả nang và hạt nhỏ.

1.2. Tầm Quan Trọng Của Nghiên Cứu Nhân Nhanh Khoai Từ In Vitro

Các nghiên cứu chủ yếu về các loài trong chi Dioscorea là về tác dụng dược lí từ các thành phần hóa học. Các nghiên cứu nhân giống bằng nuôi cấy mô in vitro chưa nhiều. Do đó nhân giống in vitro là cần thiết để bảo tồn, nhân giống khoai từ sạch bệnh, đảm bảo chất lượng vì mục đích sử dụng làm dược liệu và trong sản xuất nông nghiệp. Thành phần môi trường và điều kiện nuôi cấy có ảnh hưởng lớn đến kết quả nuôi cấy. Vì vậy điều chỉnh các thành phần môi trường nuôi cấy và điều kiện sao cho phù hợp là điều quan trọng trong nuôi cấy in vitro.

II. Thách Thức Trong Nhân Nhanh Khoai Từ Truyền Thống Hiện Nay

Việc nhân giống khoai từ bằng phương pháp truyền thống, sử dụng củ, đối mặt với nhiều thách thức. Các bệnh do virus và nấm dễ dàng lây lan qua củ giống, ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng khoai từ. Theo Saleil và cs (1990), các loài gây bệnh có thể truyền cho thế hệ sau thông qua củ bị nhiễm, làm giảm chất lượng củ. Ngoài ra, hệ số nhân giống của khoai từ bằng phương pháp truyền thống còn thấp, không đáp ứng được nhu cầu sản xuất giống số lượng lớn. Do đó, cần có các phương pháp nhân giống hiệu quả hơn, đảm bảo khoai từ sạch bệnh và có hệ số nhân giống cao.

2.1. Nguy Cơ Lây Lan Bệnh Tật Qua Củ Giống Khoai Từ

Việc sản xuất khoai từ bằng củ bị ảnh hưởng đáng kể bởi một số vi rút và các bệnh nấm. Thông qua củ bị nhiễm, các loài gây bệnh đó được truyền cho thế hệ sau, từ đó làm chất lượng củ cũng bị giảm. Điều này gây ảnh hưởng lớn đến năng suất và chất lượng khoai từ, đặc biệt là trong bối cảnh nhu cầu sử dụng khoai từ làm dược liệu và thực phẩm ngày càng tăng.

2.2. Hạn Chế Về Hệ Số Nhân Giống Của Phương Pháp Truyền Thống

Phương pháp nhân giống khoai từ bằng củ có hệ số nhân giống thấp, không đáp ứng được nhu cầu sản xuất giống số lượng lớn. Điều này gây khó khăn cho việc mở rộng diện tích trồng khoai từ và đáp ứng nhu cầu thị trường. Do đó, cần có các phương pháp nhân giống hiệu quả hơn, có khả năng tạo ra số lượng lớn cây giống trong thời gian ngắn.

2.3. Ảnh Hưởng Của Môi Trường Đến Chất Lượng Củ Giống

Chất lượng củ giống khoai từ cũng bị ảnh hưởng bởi điều kiện môi trường, như đất đai, khí hậu, và chế độ chăm sóc. Củ giống từ những vùng đất nghèo dinh dưỡng hoặc bị nhiễm bệnh thường có chất lượng kém, ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của cây con. Do đó, việc lựa chọn củ giống chất lượng cao là rất quan trọng, nhưng lại gặp nhiều khó khăn trong thực tế.

III. Phương Pháp In Vitro Giải Pháp Nhân Nhanh Khoai Từ Hiệu Quả

Nhân giống in vitro là một giải pháp hiệu quả để khắc phục những hạn chế của phương pháp nhân giống truyền thống. Phương pháp này cho phép tạo ra số lượng lớn cây giống khoai từ sạch bệnh trong thời gian ngắn. Thành phần môi trường nuôi cấy, đặc biệt là chất khoáng và cường độ chiếu sáng, đóng vai trò quan trọng trong quá trình nhân nhanh và ra rễ của khoai từ in vitro. Việc nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố này sẽ giúp tối ưu hóa quy trình nhân giống in vitro, nâng cao hiệu quả sản xuất giống.

3.1. Ưu Điểm Vượt Trội Của Nhân Giống Khoai Từ Bằng In Vitro

Nhân giống in vitro có nhiều ưu điểm vượt trội so với phương pháp truyền thống, bao gồm: tạo ra cây giống sạch bệnh, hệ số nhân giống cao, rút ngắn thời gian nhân giống, và chủ động về nguồn giống. Phương pháp này cho phép sản xuất cây giống khoai từ với số lượng lớn, chất lượng đồng đều, đáp ứng nhu cầu sản xuất và nghiên cứu.

3.2. Vai Trò Của Chất Khoáng Trong Quá Trình Nhân Nhanh Chồi

Chất khoáng đa lượng và vi lượng là những yếu tố dinh dưỡng thiết yếu cho sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng, bao gồm cả khoai từ. Các chất khoáng như KNO3, MgSO4, NH4NO3, FeSO4, CaCl2 đóng vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất, tổng hợp protein, và hình thành các cấu trúc tế bào. Việc điều chỉnh hàm lượng chất khoáng trong môi trường nuôi cấy có thể ảnh hưởng đến khả năng nhân nhanh chồi của khoai từ.

3.3. Tầm Quan Trọng Của Cường Độ Chiếu Sáng Đến Ra Rễ Khoai Từ

Cường độ chiếu sáng là một yếu tố môi trường quan trọng ảnh hưởng đến quá trình quang hợp và ra rễ của cây trồng. Ánh sáng cung cấp năng lượng cho cây tổng hợp chất hữu cơ, đồng thời kích thích sự hình thành rễ. Việc điều chỉnh cường độ chiếu sáng phù hợp có thể thúc đẩy quá trình ra rễ của khoai từ in vitro, giúp cây con phát triển khỏe mạnh.

IV. Nghiên Cứu Ảnh Hưởng KNO3 Đến Nhân Nhanh Chồi Khoai Từ

Nghiên cứu ảnh hưởng của KNO3 đến khả năng nhân nhanh chồi của khoai từ cho thấy KNO3 đóng vai trò quan trọng trong quá trình này. Kết quả nghiên cứu cho thấy sự khác biệt rõ rệt về số lượng chồi, chiều cao chồi và khối lượng chồi giữa các nghiệm thức có hàm lượng KNO3 khác nhau. Điều này chứng tỏ KNO3 là một yếu tố dinh dưỡng quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến sự sinh trưởng và phát triển của chồi khoai từ in vitro.

4.1. Kết Quả Thực Nghiệm Về Ảnh Hưởng Của KNO3

Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của KNO3 đến khả năng nhân nhanh chồi của cây khoai từ (sau 6 tuần) cho thấy sự khác biệt rõ rệt giữa các nghiệm thức. Các nghiệm thức có hàm lượng KNO3 phù hợp cho thấy số lượng chồi, chiều cao chồi và khối lượng chồi cao hơn so với các nghiệm thức khác.

4.2. Phân Tích Số Liệu Về Số Lượng Chồi Chiều Cao Chồi

Phân tích số liệu cho thấy có mối tương quan giữa hàm lượng KNO3 và số lượng chồi, chiều cao chồi. Hàm lượng KNO3 tối ưu giúp tăng cường quá trình phân chia tế bào và kéo dài tế bào, dẫn đến sự gia tăng về số lượng và kích thước chồi.

4.3. Đánh Giá Ảnh Hưởng Của KNO3 Đến Khối Lượng Chồi

Khối lượng chồi cũng là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá ảnh hưởng của KNO3. Nghiên cứu cho thấy hàm lượng KNO3 phù hợp giúp tăng cường quá trình tổng hợp chất hữu cơ, dẫn đến sự gia tăng về khối lượng chồi.

V. Tối Ưu Cường Độ Chiếu Sáng Để Ra Rễ Khoai Từ Hiệu Quả Nhất

Nghiên cứu ảnh hưởng của cường độ chiếu sáng đến khả năng ra rễ của khoai từ cho thấy cường độ chiếu sáng có vai trò quan trọng trong quá trình này. Kết quả nghiên cứu cho thấy sự khác biệt rõ rệt về số lượng rễ, chiều dài rễ và khối lượng rễ giữa các nghiệm thức có cường độ chiếu sáng khác nhau. Điều này chứng tỏ cường độ chiếu sáng là một yếu tố môi trường quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến sự hình thành và phát triển của rễ khoai từ in vitro.

5.1. Ảnh Hưởng Của Cường Độ Chiếu Sáng Đến Số Lượng Rễ

Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của cường độ chiếu sáng đến khả năng ra rễ của cây khoai từ (sau 4 tuần) cho thấy sự khác biệt rõ rệt giữa các nghiệm thức. Các nghiệm thức có cường độ chiếu sáng phù hợp cho thấy số lượng rễ cao hơn so với các nghiệm thức khác.

5.2. Tác Động Của Ánh Sáng Đến Chiều Dài Rễ Khoai Từ

Chiều dài rễ cũng là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá ảnh hưởng của cường độ chiếu sáng. Nghiên cứu cho thấy cường độ chiếu sáng phù hợp giúp tăng cường quá trình phân chia tế bào và kéo dài tế bào, dẫn đến sự gia tăng về chiều dài rễ.

5.3. Vai Trò Của Cường Độ Chiếu Sáng Đến Khối Lượng Rễ

Khối lượng rễ cũng là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá ảnh hưởng của cường độ chiếu sáng. Nghiên cứu cho thấy cường độ chiếu sáng phù hợp giúp tăng cường quá trình tổng hợp chất hữu cơ, dẫn đến sự gia tăng về khối lượng rễ.

VI. Kết Luận Ứng Dụng Nghiên Cứu Nhân Nhanh Khoai Từ

Nghiên cứu đã xác định được ảnh hưởng của chất khoáng đa lượng (KNO3, MgSO4, NH4NO3, FeSO4, CaCl2) và cường độ chiếu sáng đến khả năng nhân nhanh và ra rễ của khoai từ bằng phương pháp in vitro. Kết quả nghiên cứu là cơ sở để xây dựng quy trình nhân giống khoai từ hiệu quả, đáp ứng nhu cầu sản xuất giống sạch bệnh và chất lượng cao. Nghiên cứu này cũng góp phần vào việc bảo tồn và phát triển nguồn gen khoai từ quý giá của Việt Nam.

6.1. Tóm Tắt Kết Quả Nghiên Cứu Về Chất Khoáng Và Ánh Sáng

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng hàm lượng chất khoáng và cường độ chiếu sáng phù hợp có thể thúc đẩy quá trình nhân nhanh chồi và ra rễ của khoai từ in vitro. Việc điều chỉnh các yếu tố này trong môi trường nuôi cấy là rất quan trọng để đạt được hiệu quả nhân giống cao.

6.2. Ứng Dụng Thực Tiễn Trong Sản Xuất Giống Khoai Từ

Kết quả nghiên cứu có thể được ứng dụng trong sản xuất giống khoai từ quy mô lớn, cung cấp cây giống sạch bệnh và chất lượng cao cho người nông dân. Việc sử dụng cây giống in vitro giúp tăng năng suất và chất lượng khoai từ, góp phần nâng cao thu nhập cho người trồng.

6.3. Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo Về Nhân Giống Khoai Từ

Các nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc tối ưu hóa thành phần môi trường nuôi cấy, điều kiện ánh sáng, và các yếu tố khác để nâng cao hiệu quả nhân giống khoai từ in vitro. Ngoài ra, cần nghiên cứu về khả năng thích ứng của cây giống in vitro với điều kiện tự nhiên, để đảm bảo sự thành công của việc trồng khoai từ ngoài đồng ruộng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Việt Nam có nguồn tài nguyên di truyền cây có củ đặc biệt phong phú, cây có củ cũng được ghi nhận là một trong những cây lương thực lâu đời nhất và được coi là cây lương thực quan trọng đứng hàng thứ hai sau lúa (Vu Linh Chi và cs, 2008) [55]. Khoai từ [Dioscorea esculenta (Lour.) Burkill] thuộc chi Dioscorea, họ Củ nâu (Dioscoreaceae). Khoai Từ có nhiều tên gọi khác nhau như củ Từ, củ Từ lông, Củ từ gai. Một số tỉnh nước ta trồng củ Từ lông, củ Từ gai là: Ninh Bình, Thanh Hóa, Hà Tĩnh, Quảng Bình (Vu Linh Chi và cs, 2008) [55].

Giá trị dược liệu của khoai từ là vấn đề đã được quan tâm nghiên cứu từ rất lâu. Ở Trung Mỹ những sản phẩm thuốc công nghiệp đều được triết xuất từ Disogenin, một hoạt chất có trong khoai từ và một số loài có quan hệ với Khoai Từ (Vũ Linh Chi và cs, 2005) [14]. Disogenin được dùng để chữa bệnh thấp khớp và các bệnh liên quan đến khớp (Sofowora A,1993) [48], ngoài ra còn để sản xuất các loại thuốc chống viêm, hormone ở nam giới và diosgenin còn có tác dụng ngừa thai (Satour, 2007) [51]. Khoai từ cũng được dùng để trị loét, nhọt, hạ huyết áp, lợi tiểu… Các loài thuộc chi Dioscorea thường được người dân nhân giống vô tính bằng cách sử dụng củ.

Việc sản xuất này bị ảnh hưởng đáng kể bởi một số vi rút và các bệnh nấm (Saleil và cs, 1990) [49]. Thông qua củ bị nhiễm, các loài gây bệnh đó được truyền cho thế hệ sau (Krochmal và cs, 1973) [40], từ đó làm chất lượng củ cũng bị giảm. Hiện nay các nghiên cứu chủ yếu về các loài trong chi Dioscorea là về tác dụng dược lí từ các thành phần hóa học (Aderiyeh và cs,1998) [17], (Aradhana, 1992) [18], (Olayemi, 2007) [45]…các nghiên cứu nhân giống bằng nuôi cấy mô in vitro chưa nhiều. Do đó nhân giống in vitro là cần thiết để bảo tồn, nhân giống Khoai Từ sạch bệnh, đảm bảo chất lượng vì mục đích sử dụng làm dược liệu và trong sản xuất nông nghiệp.

Thành phần môi trường và điều kiện nuôi cấy có ảnh hưởng lớn đến kết quả nuôi cấy. Vì vậy điều chỉnh các thành phần môi trường nuôi cấy và điều kiện sao cho phù hợp là điều quan trọng trong nuôi cấy in vitro. 2 Xuất phát từ tình hình thực tiễn, tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu ảnh hƣởng của hàm lƣợng chất khoáng đa lƣợng và cƣờng độ chiếu sáng đến giai đoạn nhân nhanh và ra rễ của cây Khoai Từ [Dioscorea esculenta (Lour.) Burkill] bằng phƣơng pháp in vitro”. Mục đích của đề tài Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lươ ̣ng chất khoáng đa lượng, cường độ chiếu sáng đến khả năng nhân nhanh và ra rễ của cây Khoai Từ bằng phương phápin vitro.

Yêu cầu của đề tài - Xác định ảnh hưởng của KNO3, MgSO4, NH4NO3, FeSO4, CaCl2 đến khả năng nhân nhanh chồi của cây Khoai Từ [Dioscorea esculenta (Lour. - Xác định ảnh hưởng của cường đô ̣ chiế u sáng đến khả năng ra rễ của cây Khoai Từ [Dioscorea esculenta (Lour. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài - Ý nghĩa khoa học của đề tài: + Quá trình nghiên cứu xác định được ảnh hưởng của hàm lượng chấ t khoáng đa lượng, cường đô ̣ chiế u sáng đến khả năng nhân nhanh , ra rễ của cây Khoai Từ; góp phần xây dựng kỹ thuật nhân giống Khoai Từ bằng phương pháp in vitro. + Góp phần phát triển việc nghiên cứu kĩ thuật nhân giống in vitro cây có củ khác.

- Ý nghĩa thực tiễn của đề tài + Kết quả nghiên cứu sẽ giúp xác định ảnh hưởng của một số yếu tố đến quy trình nhân giống Khoai Từ bằng phương pháp in vitro, là cơ sở cho những nghiên cứu về sau. + Kết quả góp phần đáp ứng cho nhu cầu tạo ra cây giống có hiệu quả cho sản xuất, đáp ứng yêu cầu lương thực, thực phẩm, dược liệu. 3 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Giới thiệu chung về chi Dioscorea 2.

Nguồn gốc và phân loại 2. Nguồn gốc Trên thế giới, họ Củ nâu còn 9 chi, khoảng 650 loài phân bố ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới (Mai Văn Phô, 2011) [8]. Dioscorea là chi thực vật một lá mầm được gọi là Yam. Nó được đặt tên theo nhà vật lí học và thực vật học Hy Lạp cổ đại Dioscorides.

Chi Dioscorea bao gồm 600 loài và có tầm quan trọng đáng kể về kinh tế (Ayensu, 1972) [20], (Coursey, 1967) [26]. Chi Dioscorea được coi là một trong những chi nguyên thủy nhất của Thực vật hạt kín, chúng đã xuất hiện đa dạng ở phía Nam địa cầu vào cuối kỷ Phấn trắng (khoảng 75 triệu năm trước). Dioscorea L là chi lớn nhất trong họ Củ nâu (Dioscoreaceae), trong họ Củ nâu có hơn 95% số loài của chi này (Coursey, 1967) [26]. Những loài thuộc chi này phân bố chủ yếu ở khu vực Đông Nam Á, Châu Phi, Trung Mỹ, Nam Mỹ và các khu vực nhiệt đới hoặc cận nhiệt đới khác, trong khi một số loài xuất hiện ở châu Âu và Bắc Mỹ.

Họ Dioscoreaceae là một đơn vị phân loại chủ chốt trên cả chặng đường tiến hóa của cây một lá mầm và chiếm một vị trí cơ bản trong tất cả các cây một lá mầm còn tồn tại (Chase và cs, 2006) [24], (Dahlgren, 1989) [27]. Phân loại Theo hệ thống thực vật (Võ văn Chi, 2007) [15] chi Củ nâu (Dioscorea L) được phân loại như sau: Giới (regum): Thực vật (plantae) Ngành (phylum): Ngọc lan (Magnoliophyta) Lớp (class): Hành (Liliospida) Phân lớp: Hành (Lilianae) Liên bộ: Hành (Liliales) 4 Bộ (order): Củ Nâu (Dioscoreales) Họ (family): Củ nâu (Dioscoreaceae) Chi (genus): Củ nâu (Dioscorea L. Đặc điểm thực vật học Họ Củ nâu là một họ thực vật một lá mầm. Họ Củ nâu có một số đặc điểm chính là: Cây leo bằng thân quấn.

Lá mọc sole, ít khi mọc đối, lá đơn hay lá kép chân vịt. Hoa đơn tính khác gốc, hoa nhỏ, đều, mẫu 3, bao hoa phần lớn dính thành ống ngắn, 3 cánh hoa hơi khác với 3 lá đài. Hoa đực có 6 nhị, có khi còn 3 nhị do vòng nhị trong bị tiêu giảm. Hoa cái có 3 lá noãn, tạo thành bầu hạ, 3 ô, mỗi ô 2 noãn.

Quả nang ít khi quả mọng, có 3 cánh chạy dọc theo quả. Hạt nhỏ, thường có cánh. Giới thiệu về cây Khoai Từ [Dioscorea esculenta (Lour. Khoai Từ (Dioscorea esculenta L.) và Khoai Vạc (Dioscorea alata L) là 2 trong số 10 loài quan trọng nhất có giá trị kinh tế của chi Dioscorea, trong các tài liệu nước ngoài thường được gọi là Yams.

Chúng là cây một lá mầm, có bộ nhiễm sắc thể cơ bản là 2n = 20 (Vũ Linh Chi, 2003) [13]. Theo Miege (1954) [44] và Raghvan (1958) [47] trong thực tế có thể gặp các giống có bộ nhiễm sắc thể 2n = 40, 90, 100. Về mối quan hệ giữa nguồn gốc và phân bố của Khoai Từ, loài củ quan trọng thứ hai ở Đông Nam Á vẫn còn ít được biết đến. esculenta có nguồn gốc ở trung tâm đa dạng Ấn Độ.

esculenta có nguồn gốc ở Indo-China. Có tài liệu cho thấy người nông dân Trung Quốc có quá trình canh tác D. esculenta từ thế kỉ 2. Đó là cây lương thực quan trọng ở Đông Nam Á, đặc biệt ở Indonesia, Philippines và từ các đảo Nam Thái Bình Dương tới Guinea.

Khoai Từ có các đặc điểm sau: Rễ Khoai Từ thuộc rễ chùm, ăn ngang trong đất ở độ sâu 30cm, rễ mọc từ gốc thân (ngay tại đầu củ) rễ mập, khi trồng những củ này xuống đất chúng sẽ dài ra 5 nhanh chóng và trở thành bộ rễ hút nước và thức ăn cho cây. Loại rễ thứ hai là rễ mọc từ thân cây, loại này cũng hấp thụ chất dinh dưỡng nhưng không đáng kể vì chúng quá ngắn và bé. Một số giống Khoai Từ còn có gai trên rễ, trường hợp này phổ biến ở các loài hoang dại (Vũ Linh Chi và cs, 2005) [14]. Thân Khoai Từ không tự đứng thẳng mà phải leo tựa nhờ giàn.

Thân màu xanh hay tím nhỏ, có nhiều lông và gai nhỏ. Thân cây thường cao 2-10m, cũng có khi cao hơn. Hướng xoắn của thân theo chiều sang trái. Thân phân làm nhiều nhánh [14].

Lá của Khoai Từ thuộc loại lá đơn, hình trứng phổ biến hoặc tim và đỉnh lá thường nhọn, mọc sole và có 9-13 hình cung, gốc cuống lá mở rộng và có từ 2-5 gai nhô lên (Vũ Linh Chi và cs, 2005) [14]. Củ của Khoai Từ thuộc loại thân củ, thuộc vùng giữa thân củ và rễ. Củ được hình thành từng khóm và được sinh ra từ đoạn cuối của dải thân bò. Mỗi đoạn thân bò chỉ có một củ nhưng mỗi cây có thể có 5-20 củ.

Củ khác nhau về hình dạng và kích thước nhưng phần lớn củ các giống Khoai Từ có hình trứng và hình ô van. Màu sắc ruột củ thường là màu trắng và trắng ngà. Củ ít phân nhánh. Củ được mọc từng chùm.

Trên củ có nhiều mầm ngủ, tập trung ở phần trên của củ. Màu vỏ củ chủ yếu là nâu đến vàng nhạt (Vũ Linh Chi và cs, 2005) [14]. Hoa Khoai Từ là hoa phân tính có hoa đực và hoa cái riêng rẽ ở trên những cây khác nhau. Hoa đực thường hình thành từ trục bông trong khi hoa cái sinh ra từ nhánh.

Cả trục bông và nhánh đều sinh ra từ nách lá. Hoa đực nhỏ khó nhìn thấy, mỗi hoa có ba lá đài, ba cánh và sáu nhị; cánh và lá đài thường có màu xanh hoặc trắng. Hoa cái to hơn hoa đực, có chiều dài 2mm và 1mm, thường có màu xanh hay màu tím. Hoa cái cũng có ba cánh đài, ba cánh hoa và bộ nhụy mọc ngắn, bộ nhụy có ba bầu nhụy, mỗi nhụy có 2 noãn (Vũ Linh Chi và cs, 2005) [14].

Quả Khoai Từ thuộc dạng quả nang, khô có nhiều ngăn với đường kính khoảng 1-2 cm. Quả có ba ngăn, vỏ dễ nứt, điểm nối của ngăn kéo dài ra thành cánh phẳng. Mỗi ngăn quả có hai hạt (Vũ Linh Chi và cs, 2005) [14]. 6 Hạt của Khoai Từ thường thường nhỏ, dẹt và được bao quanh bởi màng.

Hạt lấy từ giống ra hoa, kết hạt thường không nảy mầm hoặc có nảy mầm nhưng tỷ lệ thấp (Vũ Linh Chi và cs, 2005) [14]. Một số hình ảnh của cây khoai Từ a, b- Củ; c- Thân, lá 2. Giá trị của một số loài cây thuộc chi Củ nâu (Dioscorea L. Giá trị dinh dưỡng Theo số liệu nghiên cứu của USDA (United States Department of Agriculture), trong củ Khoai Từ có chứa khá nhiều chất dinh dưỡng khác nhau.

Phân tích thành phần trong 100g phần củ Khoai Từ có một số chất chính sau: Bảng 2.