ĐẶT VẤN ĐỀ Nhiều năm qua, loài lan Hồ Điệp Phalaenopsis amabilis (L.) Blume (họ Lan Orchidaceae) luôn được xem là loại hoa cắt cành và cây hoa trồng chậu quan trọng. Nhờ vẻ đẹp sang trọng và quyến rũ mà loài hoa này thường được ưu tiên trang trí trong những dịp lễ hội trang trọng. Giá trị kinh tế của lan hồ điệp rất lớn nhưng hiện nay nhu cầu về cây giống vẫn chưa được đáp ứng về chất lượng cũng như số lượng. Với mục tiêu đưa hoa lan nói chung và lan Hồ Điệp nói riêng trở thành cây chủ lực trong cơ cấu nông nghiệp trong những năm tới bên cạnh những yếu tố như phát triển diện tích trồng hoa, giải pháp về giống, khoa học kỹ thuật, thị trường tiêu thụ thì chất lượng là yếu tố quan trọng góp phần đạt được mục tiêu đề ra.
Tuy nhiên, hiện nay hầu hết giống lan Việt Nam đều phải nhập từ nước ngoài như từ Thái Lan, Trung Quốc, Đài Loan… Chính vì vậy, chất lượng giống hoàn toàn phụ thuộc vào may rủi hoặc uy tín trong quan hệ. Nhiều nhà vườn đã điêu đứng do nhập phải giống kém chất lượng, bị nhiễm bệnh. Thêm vào đó, các cơ sở nhân giống lan bằng phương pháp cấy mô được thành lập đều sản xuất với quy mô nhỏ, lượng giống không đủ cung ứng cho người trồng. Xuất phát từ những thực trạng trên, vấn đề nâng cao chất lượng cây giống cũng như cung cấp một số lượng lớn cây giống có chất lượng cao cho người trồng là những mục tiêu hàng đầu cần thực hiện.
Hiện nay, có rất nhiều phương pháp để nâng cao chất lượng cây giống chẳng hạn như: khảo sát hàm lượng khoáng, chất điều hòa sinh trưởng. Trong số đó, phương pháp khảo sát các loại dịch chiết hữu cơ ảnh hưởng lên sinh trưởng, phát triển, chất lượng của cây mang nhiều ưu điểm nổi bật so với các phương pháp khác. Lan Hồ Điệp được xem như là loài hoa khó tính, đòi hỏi người trồng hoa phải đáp ứng được các yêu cầu sinh thái khắt khe và nắm vững qui trình canh tác thì mới có thể trồng thành công được. Giai đoạn chuyển cây con ra vườn ươm có vai trò quan trọng quyết định đến khả năng thành công.
Ở giai đoạn này, cây con có tỷ lệ sống không cao mà một trong những nguyên nhân chính đó là chất trồng không phù hợp. Vì vậy, chúng tôi đã tiến hành đề tài: “Khảo sát một số yếu tố môi trường ảnh hưởng đến sinh trưởng, phát triển và chất lượng cây lan Hồ Điệp (Phalaenopsis 1 SVTH: Nguyễn Minh Nhật amabilis)” nhằm mục tiêu nâng cao chất lượng cũng như tỉ lệ sống của lan Hồ Điệp ở giai đoạn vườn ươm. MỤC ĐÍCH - Khảo sát ảnh hưởng của sự thay đổi nồng độ BA kết hợp với nồng độ cố định NAA lên khả năng nhân nhanh phôi lan Hồ Điệp (P. - Khảo sát ảnh hưởng của các loại môi trường nuôi cấy khác nhau lên khả năng tái sinh chồi từ PLB lan Hồ Điệp (P.
ambilis) sau 8 tuần nuôi cấy. - Khảo sát môi trường khoáng ảnh hưởng lên khả năng phát sinh PLB và tái sinh chồi từ phôi vô tính lan Hồ Điệp(P. - Khảo sát ảnh hưởng của các loại dịch chiết khác nhau lên sự sinh trưởng, phát triển và chất lượng cây lan Hồ Điệp (P. - Khảo sát ảnh hưởng của giá thể lên khả năng sống sót của cây con có nguồn gốc từ phôi vô tính ở giai đoạn vườn ươm.
YÊU CẦU + Xác định được nồng độ BA thích hợp cho quá trình nhân nhanh phôi và hình thành PLB từ phôi lan Hồ Điệp (P. + Xác định môi trường nuôi cấy thích hợp cho quá trình tái sinh chồi từ PLB lan Hồ Điệp (P. + Xác định loại và nồng độ dịch chiết hữu cơ thích hợp lên khả năng sinh trưởng, phát triển và chất lượng cây lan Hồ Điệp in vitro. + Xác định loại giá thể thích hợp cho khả năng sống sót cho cây con có nguồn gốc từ phôi vô tính ở giai đoạn vườn ươm.
2 SVTH: Nguyễn Minh Nhật CHƯƠNG 2 : TỔNG QUAN 2. KHÁI QUÁT VỀ VI NHÂN GIỐNG 2. Phương pháp nhân giống truyền thống và các trở ngại 2. Phương pháp nhân giống truyền thống Trong phương pháp nhân giống truyền thống, việc nhân giống để trồng mới thường áp dụng hai kỹ thuật nhân giống: nhân giống hữu tính và nhân giống vô tính.
+ Nhân giống hữu tính: phương pháp gieo hạt, thu hạt đem gieo trên môi trường đất hoặc môi trường nhân tạo. Nhân giống bằng phương pháp này đòi h ỏi tốn nhiều thời gian và phụ thuộc vào mùa vụ. Cây con tạo ra không đồng nhất về mặt di truyền và khả năng sinh trưởng. + Nhân giống vô tính: trong vườn ươm, người ta tiến hành nhân giống vô tính bằng các phương pháp: giâm cành, chiết cành, ghép cành, ghép chồi… nhưng phải mất một quãng thời gian dài để có thể thu được kết quả.
Trong nhiều năm qua, các phương pháp nhân giống vô tính này đóng một vai trò quan trọng trong ngành trồng trọt và đã có ý nghĩa to lớn trong nhân giống thực vật: có thể duy trì được các đặc tính có lợi của cây bố mẹ và đồng thời người ta cũng sử dụng phương pháp nhân giống vô tính này để tạo ra ngân hàng gene cây trồng. Các hạn chế của phương pháp nhân giống truyền thống Mặc dù phương pháp nhân giống vô tính truyền thống là phương pháp hiệu quả. Nhưng phương pháp này còn b ị giới hạn bởi nhiều yếu tố như: không ổn định về mặt di truyền, hệ số nhân giống thấp, tốn công sức và thời gian, khả năng sống sót của cây con ngoài vườn ươm thấp, tính chống chịu kém, phụ thuộc vào mùa vụ, khó thực hiện, đôi khi đắt tiền, cây con thường nhiễm một số bệnh từ cây mẹ hoặc nhiễm do các tác nhân gây bệnh có sẵn trong môi trường, cũng như không thể cung cấp đủ số lượng lớn cây giống sạch bệnh trồng theo qui mô công nghiệp trong một khoảng thời gian ngắn. Vi nhân giống Nhân giống in vitro hay nuôi cấy mô tế bào thực vật đều là thuật ngữ mô tả các phương thức nuôi cấy các bộ phận thực vật trong ống nghiệm có chứa môi trường xác định ở điều kiện vô trùng.
Môi trường có các chất dinh dưỡng thích hợp như muối khoáng, vitamin, các hormone tăng trưởng và đường (Dương Công Kiên, 2002). Những kiến thức về nhân giống in vitro ngày càng được củng cố và có những bước tiến rất lớn. Với phương pháp này người ta có thể nhân giống rất nhiều loại cây từ các 3 SVTH: Nguyễn Minh Nhật vùng khí hậu khác nhau trên thế giới mà các phương pháp nhân giống vô tính truyền thống không thể thực hiện được (Nguyễn Đức Lượng và Lê Thị Thủy Tiên, 2002). Kỹ thuật nuôi cấy mô cho phép tái sinh chồi hoặc cơ quan từ các mô như: lá, thân, hoa hoặc rễ.
Phương pháp này có những ưu điểm: hệ số nhân giống cao trong thời gian ngắn, tạo ra các cây con đồng nhất về mặt di truyền, tạo ra các dòng cây sạch bệnh (loại bỏ virus, vi khuẩn), giúp cây trẻ hóa, ứng dụng trong nghiên cứu về mặt tế bào, chuyển gene (Dương Công Kiên, 2002). Trong các hướng nghiên cứu hiện nay của vi nhân giống thì nuôi cấy mô sẹo đóng vai trò rất quan trọng vì một số loại cây việc cảm ứng phát sinh mô sẹo dễ dàng hơn phát sinh hình thái trực tiếp từ mẫu cấy, phát sinh mô sẹo cho hệ số nhân giống cao, từ mô sẹo có thể tạo nguồn mẫu khởi đầu cho nuôi cấy huyền phù tế bào, nuôi cấy huyền phù tế bào có nhiều đặc điểm thuận lợi hơn nuôi cấy trên môi trường rắn. Khi nuôi cấy trên môi trường rắn chỉ có một phần mô sẹo được tiếp xúc với bề mặt môi trường, do đó giữa các phần của mô sẹo có thể sẽ phát triển không đồng đều do nồng độ dinh dưỡng giữa các phần mô sẹo khác nhau, việc trao đổi khí và hình thành chất thải giữa mô sẹo và môi trường nuôi cấy cũng khác nhau. Mô sẹo có thể bị phân cực do khác biệt về trọng lực và cường độ ánh sáng làm ảnh hưởng đến sự tăng trưởng.
Hơn nữa, nuôi cấy huyền phù tế bào trên môi trường lỏng lắc thích hợp tạo được các tế bào đơn, đây là nguồn nguyên liệu khởi đầu cho việc tạo các tế bào trần, dung hợp tế bào trần tạo các thể lai, chuyển gene, nghiên cứu phát sinh hình thái trực tiếp từ tế bào đơn, kỹ thuật nuôi cấy tế bào đơn cũng là một trong những kỹ thuật ưu việt… Các khối mô sẹo này cũng có thể được cấy chuyền sang môi trường phát sinh phôi. Về bản chất phôi vô tính chứa chất dinh dưỡng tương tự phôi hữu tính, có mầm chóp rễ và chồi đỉnh nên có thể nảy mầm trực tiếp thành cây không qua giai đoạn phát sinh chồi, rễ. Các mô và tế bào sinh dưỡng nuôi cấy in vitro tạo ra phôi vô tính thông qua một quá trình tạo mô sẹo trung gian. Tế bào mô sẹo có thể phân chia theo cấp số nhân, nhờ vậy, chỉ sau một thời gian ngắn nó có thể tạo được một số lượng phôi đáng kể.
Kỹ thuật phát sinh phôi vô tính (somatic embryogenesis) in vitro là một trong những kỹ thuật mang lại những hiệu quả vượt trội về tiềm năng nhân giống hơn hẳn so với các kỹ thuật khác. Việc nghiên cứu phát sinh phôi vô tính mang lại những lợi ích đáng quan tâm, giúp hiểu biết sâu sắc hơn về các con đường phát sinh hình thái thực 4 SVTH: Nguyễn Minh Nhật vật ở giai đoạn khởi đầu này, một vấn đề rất được quan tâm hiện nay trong nhân giống vô tính thực vật. Phát sinh phôi vô tính thực vật giúp hiểu biết sâu sắc về bản chất của quá trình phát sinh, biến đổi hình thái thực vật dưới tác động của các yếu tố nội tại trong bản thân nguồn mẫu, nghiên cứu tác động của các yếu tố ngoại cảnh, các nguồn dinh dưỡng khoáng, các hợp chất bổ sung, các nguồn carbon khác nhau lên quá trình phản phân hóa, biệt hóa và tái sinh của mô thực vật. VAI TRÒ DỊCH CHIẾT HỮU CƠ ĐỐI VỚI NUÔI CẤY MÔ THỰC VẬT Dịch chiết hữu cơ có vai trò quan tr ọng trong nuôi cấy mô tế bào thực vật giúp tế bào tăng trưởng, cảm ứng sự ra rễ, phát triển chồi ở một số loại thực vật nuôi cấy in vitro.
Bổ sung dịch chiết hữu cơ vào môi trường nuôi cấy thường mang lại kết quả thuận lợi cho sự tăng trưởng của mô. Huang và cộng sự (2001) nhận thấy sự tăng trưởng nhanh chóng của chồi cây P. Susan Boot khi bổ sung dịch chiết chuối vào môi trường nuôi cấy.