Luận văn nghiên cứu chọn tạo giống hoa đồng tiền bằng đột biến và nuôi cấy mô - Phạm Thị Mai

Nghiên cứu chọn tạo giống hoa đồng tiền gerbera jamesonii bằng phương pháp đột biến và nuôi cấy mô tế bào, mở ra hướng đi mới trong sinh học.

• Tác giả: Phạm Thị Mai
• Người hướng dẫn: TS. Lê Đức Thảo
• Trường học: Viện Hàn Lâm Khoa Học Và Công Nghệ Việt Nam
• Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm
• Đề tài: Nghiên Cứu Chọn Tạo Giống Hoa Đồng Tiền Gerbera Jamesonii Bằng Phương Pháp Đột Biến Và Nuôi Cấy Mô
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• Lời cam đoan
• Lời cảm ơn
• DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH
• MỞ ĐẦU
• Tính cấp thiết của đề tài
• Mục tiêu của đề tài
• Yêu cầu của đề tài
• Ý nghĩa của đề tài
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Nguồn gốc, phân loại và đặc điểm thực vật học của cây hoa đồng tiền
• 1.2. Yêu cầu sinh thái của cây hoa đồng tiền
• 1.3. Tình hình sản xuất hoa đồng tiền trên thế giới và ở Việt Nam
• 1.4. Tổng quan về phương pháp chiếu xạ gây đột biến tạo vật liệu khởi đầu trong chọn giống cây trồng
• 2. CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng nghiên cứu
• 2.2. Vật liệu nghiên cứu
• 2.3. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
• 2.4. Nội dung nghiên cứu
• 2.5. Phương pháp nghiên cứu
• 2.6. Các chỉ tiêu theo dõi và phương pháp theo dõi
• 2.7. Phương pháp xử lý số liệu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Nghiên cứu gây đột biến bằng chiếu xạ tia Gamma trên mô sẹo giống hoa đồng tiền in vitro
• 3.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của các liều chiếu xạ đến khả năng tái sinh của cây hoa đồng tiền in vitro qua 5 thế hệ (M1V5)
• 3.3. Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của liều chiếu xạ đến sinh trưởng, phát triển của cây con ngoài vườn ươm
• 3.4. Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của liều chiếu xạ đến sinh trưởng, phát triển của các giống đồng tiền ngoài đồng ruộng
• 3.5. Đánh giá các đặc tính nông sinh học của các giống hoa đồng tiền đột biến ngoài đồng ruộng
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu về giống hoa đồng tiền Gerbera Jamesonii

Giống hoa đồng tiền, hay còn gọi là Gerbera Jamesonii, là một trong những loại hoa cắt cành phổ biến nhất trên thế giới. Với hình dáng và màu sắc đa dạng, hoa đồng tiền không chỉ được ưa chuộng trong trang trí mà còn có giá trị kinh tế cao. Việc chọn tạo giống hoa đồng tiền thông qua các phương pháp hiện đại như đột biến thực vật và nuôi cấy mô đã mở ra nhiều cơ hội mới cho ngành nông nghiệp. Đặc biệt, phương pháp đột biến gen giúp tạo ra các giống hoa mới với những đặc tính ưu việt hơn, từ đó nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm. Theo nghiên cứu, việc áp dụng công nghệ sinh học trong chọn tạo giống hoa đồng tiền đã cho thấy hiệu quả rõ rệt trong việc cải thiện các chỉ tiêu nông sinh học.

1.1. Tính cấp thiết của nghiên cứu

Nghiên cứu chọn tạo giống hoa đồng tiền Gerbera Jamesonii bằng phương pháp đột biến và nuôi cấy mô là cần thiết trong bối cảnh hiện nay. Hoa đồng tiền không chỉ có giá trị kinh tế cao mà còn đáp ứng nhu cầu thị trường ngày càng tăng. Việc áp dụng công nghệ sinh học, đặc biệt là kỹ thuật chọn tạo giống, giúp cải thiện chất lượng giống hoa, tăng khả năng chống chịu với sâu bệnh và điều kiện môi trường khắc nghiệt. Hơn nữa, việc sử dụng công nghệ sinh học trong chọn tạo giống hoa đồng tiền sẽ tạo ra nguồn giống mới, phong phú và đa dạng hơn, đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng.

II. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu này áp dụng các phương pháp hiện đại trong nuôi cấy mô và đột biến gen để tạo ra các giống hoa đồng tiền mới. Phương pháp chiếu xạ tia Gamma được sử dụng để gây đột biến cho các giống hoa đồng tiền, từ đó tạo ra các biến dị có triển vọng. Các chỉ tiêu theo dõi bao gồm tỷ lệ sống, khả năng tái sinh chồi, và khả năng sinh trưởng của cây con. Kết quả từ các thí nghiệm cho thấy rằng việc xử lý bằng tia Gamma có ảnh hưởng tích cực đến khả năng phát triển của cây hoa đồng tiền, từ đó mở ra hướng đi mới trong việc chọn tạo giống hoa.

2.1. Đối tượng và vật liệu nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu trong đề tài này là các giống hoa đồng tiền Gerbera Jamesonii. Vật liệu nghiên cứu bao gồm các mẫu mô sẹo được nuôi cấy trong điều kiện in vitro. Các giống hoa được chọn lựa dựa trên các tiêu chí như khả năng sinh trưởng, phát triển và khả năng xuất hiện biến dị. Việc lựa chọn giống phù hợp là rất quan trọng để đảm bảo tính khả thi và hiệu quả của nghiên cứu. Các thí nghiệm được thực hiện trong điều kiện kiểm soát nhằm đảm bảo độ chính xác và độ tin cậy của kết quả.

III. Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng việc áp dụng phương pháp đột biến thông qua chiếu xạ tia Gamma đã tạo ra nhiều dòng hoa đồng tiền mới với các đặc tính ưu việt. Các chỉ tiêu sinh trưởng như chiều cao cây, số lượng lá, và khả năng ra hoa đều được cải thiện đáng kể. Đặc biệt, một số dòng hoa đồng tiền đột biến đã thể hiện khả năng chống chịu tốt hơn với các yếu tố sinh học và phi sinh học. Điều này chứng tỏ rằng phương pháp nuôi cấy mô kết hợp với đột biến gen là một hướng đi hiệu quả trong việc chọn tạo giống hoa mới.

3.1. Đánh giá các đặc tính nông sinh học

Đánh giá các đặc tính nông sinh học của các giống hoa đồng tiền đột biến cho thấy sự khác biệt rõ rệt so với giống đối chứng. Các dòng hoa mới không chỉ có màu sắc đẹp hơn mà còn có độ bền cao hơn, khả năng chịu hạn và sâu bệnh tốt hơn. Những kết quả này không chỉ có ý nghĩa trong việc nâng cao giá trị kinh tế của hoa đồng tiền mà còn góp phần vào việc bảo tồn và phát triển nguồn gen quý giá trong nông nghiệp. Việc ứng dụng công nghệ sinh học trong chọn tạo giống hoa đồng tiền sẽ mở ra nhiều cơ hội mới cho ngành nông nghiệp Việt Nam.

IV. Kết luận và kiến nghị

Nghiên cứu đã chứng minh rằng việc chọn tạo giống hoa đồng tiền Gerbera Jamesonii bằng phương pháp đột biến và nuôi cấy mô là một hướng đi khả thi và hiệu quả. Các dòng hoa đồng tiền đột biến có triển vọng đã được tạo ra, mở ra cơ hội cho việc phát triển giống hoa mới với chất lượng cao. Đề nghị cần tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về các phương pháp nhân giống và cải tiến giống để nâng cao năng suất và chất lượng hoa đồng tiền trong tương lai.

4.1. Đề xuất hướng nghiên cứu tiếp theo

Đề xuất cần tiếp tục nghiên cứu về các phương pháp nhân giống khác nhau, cũng như áp dụng các công nghệ sinh học tiên tiến hơn trong việc chọn tạo giống hoa đồng tiền. Việc mở rộng nghiên cứu sang các giống hoa khác cũng là một hướng đi tiềm năng, nhằm tạo ra sự đa dạng trong sản phẩm và đáp ứng nhu cầu thị trường ngày càng cao.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Hoa đồng tiền (Gerbera jamesonii) giữ vị trí thứ 5 trên toàn cầu trong ngành công nghiệp hoa cắt cành với tổng diện tích canh tác quốc tế vượt 305.105 ha. Tại Việt Nam, cây hoa đồng tiền chiếm khoảng 9% cơ cấu diện tích trồng hoa thương phẩm cả nước, mang lại hiệu quả kinh tế vượt trội với mức doanh thu đạt gần 50 triệu đồng trên mỗi sào canh tác mỗi năm. Nhu cầu tiêu thụ các dòng hoa đồng tiền chất lượng cao, cánh kép, màu sắc độc đáo ngày càng tăng nhanh tại các đô thị lớn.

Tuy nhiên, nguồn giống hoa đồng tiền hiện nay phần lớn phụ thuộc vào nhập nội và hình thức nhân giống tách chồi truyền thống. Phương pháp này bộc lộ hạn chế lớn khi cây giống nhanh bị thoái hóa, dễ nhiễm virus và nấm bệnh hại rễ. Trong khi đó, tần số đột biến tự nhiên của loài thực vật này cực kỳ thấp, chỉ ở mức khoảng 10^-7, khiến nguồn gen phục vụ công tác lai tạo giống mới bị giới hạn.

Nghiên cứu được triển khai nhằm mục tiêu xác định ngưỡng liều chiếu xạ tia Gamma nguồn Co60 thích hợp trên mô sẹo in vitro, đánh giá khả năng tái sinh và sàng lọc các dòng đột biến triển vọng mang đặc tính nông sinh học vượt trội. Đề tài được thực hiện trên 4 giống hoa đồng tiền nhập nội gồm DT1, DT2, DT3 và DT4 tại Phòng Nuôi cấy mô tế bào thuộc Viện Di truyền Nông nghiệp và Trại giống hoa Văn Giang (Hưng Yên) trong giai đoạn 2014 - 2015. Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở dữ liệu khoa học chuẩn xác, góp phần chủ động công nghệ chọn tạo giống hoa chất lượng cao và nâng cao năng lực cạnh tranh cho ngành hoa Việt Nam.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên hai trục lý thuyết sinh học thực nghiệm nền tảng. Thứ nhất là lý thuyết đột biến thực nghiệm bằng bức xạ ion hóa. Tia bức xạ Gamma nguồn Co60 mang năng lượng cao tác động trực tiếp vào nhân tế bào thực vật, gây đứt gãy liên kết chuỗi xoắn kép DNA và kích thích tái tổ hợp vật chất di truyền. Quá trình này tạo ra các biến dị cấu trúc ở cấp độ gen mà không làm phá vỡ toàn bộ hệ gen ban đầu.

Thứ hai là nguyên lý toàn năng của tế bào thực vật và công nghệ nuôi cấy mô tế bào in vitro. Mỗi tế bào soma phân chia đều mang đầy đủ thông tin di truyền để tái sinh thành cơ thể hoàn chỉnh khi gặp điều kiện dinh dưỡng khoáng và tỷ lệ hormone sinh trưởng tối ưu. Nghiên cứu vận dụng chặt chẽ các khái niệm chuyên sâu gồm: biến dị dòng soma (somaclonal variation), khả năng phát sinh cơ quan gián tiếp qua mô sẹo (callus organogenesis), hệ số nhân chồi và liều gây chết nửa số lượng mô sẹo (LD50).

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn vật liệu khởi đầu là nụ hoa 10 ngày tuổi khỏe mạnh của 4 giống đồng tiền DT1, DT2, DT3 và DT4. Cỡ mẫu nghiên cứu cảm ứng mô sẹo gồm 5 bình nuôi cấy cho mỗi lần lặp lại, thực hiện 3 lần lặp (4 mẫu/bình, tổng số 60 mẫu cho mỗi công thức). Mẫu mô sẹo sùi xanh đồng đều kích thước 0,7 - 1,0 cm được đem chiếu xạ tia Gamma nguồn Co60 ở 8 mức liều từ 5 Gy đến 70 Gy (đối chứng 0 Gy) với dung lượng 15 bình mỗi giống (4 mẫu/bình, tổng số 60 mẫu/liều). Giai đoạn nhân chồi M1V5 theo dõi 15 bình mỗi giống (10 mẫu/bình), giai đoạn ra rễ theo dõi 30 bình mỗi giống (18 mẫu/bình, tổng cộng 540 mẫu/giống). Ngoài đồng ruộng, diện tích ô thí nghiệm đạt 20 m2 cho mỗi giống với mật độ canh tác chuẩn 6 cây/m2 (khoảng cách 30 x 30 cm).

Phương pháp chọn mẫu tuân thủ nguyên tắc ngẫu nhiên hoàn toàn trong phòng thí nghiệm và bố trí khối ngẫu nhiên đầy đủ (RCB) với 3 lần lặp lại ngoài đồng ruộng, đánh giá theo tiêu chuẩn của Trung tâm thương mại quốc tế về sản xuất hoa cắt (ITC). Toàn bộ số liệu định lượng được phân tích phương sai (ANOVA) bằng phần mềm chuyên ngành IRRISTAT 5 và Excel 2007. Việc sử dụng phương pháp phân tích thống kê này giúp kiểm định độ tin cậy của sai khác ở mức xác suất 95% (p < 0,05; chỉ số sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa LSD0,05 và hệ số biến động CV%), đảm bảo tính khách quan khi định lượng hóa các biến đổi nông sinh học qua 5 thế hệ cấy chuyển.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình nghiên cứu thực nghiệm đã ghi nhận bốn phát hiện cốt lõi:

• Tối ưu hóa môi trường cảm ứng mô sẹo: Bổ sung 0,75 mg/l 2,4-D vào môi trường nền MS cơ bản cho tỷ lệ tạo mô sẹo cao nhất ở cả 4 giống hoa, đạt từ 96,65% đến 98,72%. Ngược lại, công thức đối chứng không bổ sung chất điều tiết 2,4-D có 100% mẫu mô bị nâu đen và chết hoàn toàn sau 3 tuần nuôi cấy.
• Xác định ngưỡng liều chiếu xạ tia Gamma Co60: Ngưỡng gây chết tuyệt đối (tỷ lệ sống 0% sau 30 ngày) trên mô sẹo hoa đồng tiền là dải liều 60 - 70 Gy. Dải liều 20 - 30 Gy duy trì tỷ lệ sống của mô sẹo ở mức 32,7% - 59,2%, đồng thời tạo ra phổ biến dị kiểu hình phong phú nhất.
• Tác động đến khả năng tái sinh và nhân nhanh chồi qua 5 thế hệ (M1V5): Tỷ lệ tái sinh chồi và hệ số nhân chồi tỷ lệ nghịch với liều chiếu. Ở liều 20 Gy, hệ số nhân chồi sau 5 chu kỳ cấy chuyển đạt từ 2,43 đến 2,91 lần (đối chứng đạt 3,26 đến 3,65 lần), xuất hiện các dạng biến dị in vitro như chồi ngắn, lá quăn và lá bạch tạng ở giống DT1 và DT2.
• Đặc tính sinh trưởng và hình thái ngoài đồng ruộng: Cây chiếu xạ liều 20 Gy đạt tỷ lệ sống ngoài đồng ruộng từ 63,7% đến 68,8%. Thời gian từ trồng đến nở hoa kéo dài lên mức 111,4 - 125,7 ngày (tăng 2,2 đến 16,4 ngày so với đối chứng đạt 107,5 - 112,4 ngày), làm xuất hiện các dòng đột biến có cấu trúc cánh hoa xếp chặt và biến đổi màu sắc hoa rõ rệt.

Thảo luận kết quả

Sự suy giảm tỷ lệ sống và hệ số nhân chồi ở các liều chiếu cao (>40 Gy) bắt nguồn từ tổn thương quang hóa nặng nề, làm rối loạn quá trình tổng hợp protein và ức chế chu kỳ phân bào nguyên phân của mô phân sinh. Tuy nhiên, ở mức liều tác động vừa phải từ 20 Gy đến 30 Gy, năng lượng bức xạ kích thích tái sắp xếp vật chất di truyền, hình thành các biến dị soma có lợi mà không làm triệt tiêu sức sống mô tế bào.

Kết quả này hoàn toàn tương đồng với các công bố khoa học trong và ngoài nước trên cây hoa cúc và hoa cẩm chướng, khẳng định dải liều 20 - 30 Gy là ngưỡng tác động tối ưu cho cây hoa cảnh thân thảo. Trong thực tế phân tích dữ liệu, các biến thiên về động thái chiều cao (đạt 28,7 - 30,3 cm ở đối chứng và giảm xuống 18,9 - 20,4 cm ở liều 40 Gy sau 90 ngày) và tốc độ ra lá (đạt 14,5 - 17,7 lá ở đối chứng so với 10,0 - 10,9 lá ở liều 40 Gy) có thể được trực quan hóa sinh động qua biểu đồ đường tiến trình sinh trưởng và bảng ma trận đối chiếu chất lượng hoa theo tiêu chuẩn ITC.

Đề xuất và khuyến nghị

• Chuẩn hóa quy trình cảm ứng mô sẹo và chiếu xạ: Ứng dụng nồng độ 0,75 mg/l 2,4-D để tạo nguồn mô sẹo ban đầu và áp dụng dải liều chiếu xạ Gamma 20 - 30 Gy từ nguồn Co60 nhằm đạt tỷ lệ mô sẹo sống trên 50% và thu nhận tần số biến dị hữu ích cao nhất trong thời gian 6 tháng do các phòng thí nghiệm tế bào thực vật chủ trì.
• Ổn định di truyền và nhân dòng vô tính in vitro: Thực hiện nhân nhanh các cá thể đột biến triển vọng qua tối thiểu 5 đến 7 thế hệ cấy chuyển in vitro (M1V5 - M1V7) trong 12 tháng tiếp theo nhằm loại bỏ triệt để hiện tượng khảm mô, đảm bảo tính thuần nhất về mặt di truyền do Viện Di truyền Nông nghiệp thực hiện.
• Mở rộng khảo nghiệm sinh thái đa vùng: Thiết lập các mô hình khảo nghiệm diện hẹp tại các vùng khí hậu trọng điểm như Đà Lạt (Lâm Đồng), Mộc Châu (Sơn La) và Văn Giang (Hưng Yên) với quy mô từ 500 m2 đến 1000 m2 trong thời gian 18 tháng để đánh giá độ bền hoa cắt cành và khả năng chống chịu sâu bệnh.
• Chuyển giao công nghệ sản xuất cây giống thương phẩm: Xây dựng mối liên kết giữa cơ quan nghiên cứu và các hợp tác xã nông nghiệp công nghệ cao nhằm đưa giống hoa đột biến vào chuỗi sản xuất thương mại, hướng đến mục tiêu giảm 20% chi phí nhập khẩu cây giống cho người làm vườn.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

• Các nhà khoa học và chuyên gia chọn tạo giống cây trồng: Nắm bắt quy trình tạo nguồn vật liệu đột biến soma in vitro bằng tia Gamma Co60 và phương pháp đánh giá tính trạng thực nghiệm chuẩn xác.
• Giảng viên, nghiên cứu sinh và học viên cao học chuyên ngành Công nghệ sinh học và Sinh học thực nghiệm: Sử dụng luận văn làm tài liệu tham khảo chuẩn mực về phương pháp bố trí thí nghiệm từ phòng nuôi cấy mô ra vườn ươm và đồng ruộng.
• Doanh nghiệp sản xuất giống hoa và chủ phòng nuôi cấy mô thương mại: Ứng dụng môi trường dinh dưỡng tối ưu để nhân nhanh cây hoa đồng tiền đạt tỷ lệ ra rễ trên 90%, nâng cao hiệu quả kinh tế vườn ươm.
• Kỹ sư nông học và trang trại canh tác hoa cắt cành: Tiếp cận kỹ thuật bón phân cân đối (140 - 160 kg N/ha và 300 - 350 kg P2O5/ha) và theo dõi đặc tính nông học của các dòng hoa mới nhằm tối ưu hóa năng suất thu hoạch.

Câu hỏi thường gặp

Vì sao nên chọn tia Gamma nguồn Co60 để gây đột biến hoa đồng tiền? Tia Gamma Co60 sở hữu bước sóng ngắn và khả năng đâm xuyên sâu đồng đều vào khối mô sẹo thực vật in vitro. Phương pháp này tạo ra phổ biến dị di truyền rộng hơn nhiều so với tần số đột biến tự nhiên vốn chỉ đạt khoảng 10^-7, giúp nhà chọn giống nhanh chóng thu nhận các biến dị có lợi về màu sắc và kích thước hoa.

Nồng độ chất điều hòa sinh trưởng nào tối ưu nhất cho cảm ứng tạo mô sẹo hoa đồng tiền? Môi trường MS bổ sung 0,75 mg/l 2,4-D mang lại hiệu quả cảm ứng tạo mô sẹo cao nhất, đạt tỷ lệ 96,65% - 98,72% trên cả 4 giống khảo sát sau 4 tuần nuôi cấy. Khi tăng nồng độ lên mức 1,0 mg/l 2,4-D, tỷ lệ tạo mô sẹo suy giảm rõ rệt xuống còn 75,65% - 81,26% do độc tính của auxin liều cao kìm hãm phân bào.

Dải liều chiếu xạ Gamma nào gây chết hoàn toàn mô sẹo hoa đồng tiền in vitro? Dải liều chiếu xạ từ 60 Gy đến 70 Gy là ngưỡng gây chết tuyệt đối đối với mô sẹo hoa đồng tiền. Sau 30 ngày theo dõi thực nghiệm, 100% mẫu mô sẹo ở mức liều này đều bị hóa nâu đen, mất hoàn toàn khả năng sống sót và không thể tái sinh chồi.

Vì sao cần nhân nhanh chồi qua 5 thế hệ (M1V5) trước khi đưa cây con ra vườn ươm? Việc cấy chuyển liên tục qua 5 thế hệ in vitro giúp phân lập và làm thuần các dòng đột biến, loại bỏ hiện tượng khảm mô soma không ổn định. Tại thế hệ M1V5 ở liều 20 Gy, hệ số nhân chồi đạt ổn định từ 2,43 đến 2,91 lần, đảm bảo chất lượng cây con khỏe mạnh trước khi chuyển sang giai đoạn vườn ươm.

Cây hoa đồng tiền xử lý đột biến ngoài đồng ruộng có bị kéo dài thời gian ra hoa không? Chiếu xạ tia Gamma liều cao có xu hướng kéo dài thời gian sinh trưởng của cây. Cây con chiếu xạ ở mức liều 20 Gy có thời gian từ khi trồng đến khi nở hoa đạt 111,4 - 125,7 ngày, chậm hơn từ 2,2 đến 16,4 ngày so với cây đối chứng (107,5 - 112,4 ngày), nhưng bù lại đường kính bông hoa lớn và cánh hoa dày dặn hơn.

Kết luận

• Xác lập nồng độ 0,75 mg/l 2,4-D là công thức tối ưu để tạo mô sẹo nụ hoa đồng tiền với tỷ lệ thành công đạt 96,65% - 98,72%.
• Xác định dải liều chiếu xạ tia Gamma nguồn Co60 thích hợp nhất để gây đột biến tạo giống là 20 - 30 Gy, với ngưỡng gây chết tuyệt đối là 60 - 70 Gy.
• Đánh giá khả năng duy trì đặc tính đột biến hình thái chồi qua 5 thế hệ nuôi cấy in vitro (M1V5) với hệ số nhân chồi đạt 2,43 - 2,91 lần.
• Hoàn thiện theo dõi các tính trạng nông sinh học ngoài đồng ruộng, ghi nhận tỷ lệ sống đạt 63,7% - 68,8% ở liều chiếu 20 Gy.
• Tuyển chọn thành công các dòng hoa đồng tiền đột biến triển vọng mang màu sắc hoa mới lạ và cuống hoa cứng cáp phục vụ sản xuất hoa cắt cành.

Luận văn đã đóng góp một quy trình công nghệ hoàn chỉnh, kết hợp hiệu quả giữa phương pháp đột biến phóng xạ và kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào, giải quyết căn bản điểm nghẽn về nguồn vật liệu khởi đầu trong chọn giống hoa tại Việt Nam. Trong 12 đến 18 tháng tới, các dòng hoa đột biến triển vọng cần tiếp tục được khảo nghiệm diện rộng để sớm hoàn thiện thủ tục công nhận giống mới. Các viện nghiên cứu và đơn vị sản xuất hoa thương phẩm có thể chủ động tiếp nhận quy trình này nhằm nâng cao năng suất và giá trị kinh tế bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Hoa đồng tiền (Gerbera jamesonii) là loại hoa xếp vị trí thứ 5 trong công nghiệp hoa cắt cành. Đây là một loại hoa đẹp, hình dáng, màu sắc phong phú đa dạng, hoa có độ bền lâu và đặc biệt là khả năng ra hoa quanh năm, tỷ lệ hoa thương phẩm cao, kỹ thuật trồng trọt, chăm sóc đơn giản, ít tốn công. Vì thế diện tích trồng hoa đồng tiền ngày càng được mở rộng, lượng tiêu thụ và giá cả ngày một tăng(Nguyễn Văn Hồng, 2009) [9].

Nhờ đặc điểm ưu việt đó, mặc dù mới du nhập vào nước ta song hoa đồng tiền đã được người tiêu dùng rất ưa chuộng và hiện đang là loại hoa có giá trị kinh tế cao. Nắm bắt được thực trạng đó rất nhiều người làm vườn đã chuyển sang trồng hoa đồng tiền và mang lại hiệu quả kinh tế cao cho người sản xuất. Trước đây, hoa đồng tiền chủ yếu được nhân giống bằng tách chồi(Lê Huy Hàm và cs, 2012) [7]. Phương pháp này thực hiện khá đơn giản, ít tốn kém song chất lượng cây giống ban đầu thường thấp, nhanh bị thoái hóa do nấm bệnh và virut.

Trong nhiều năm trở lại đây, cùng với sự phát triển của công nghệ tế bào thực vật, với ưu điểm hệ số nhân giống cao, chất lượng được đảm bảo nên cây giống in vitrođồng tiền đã dần thay thế cây giống tách chồi. Trong chọn giống, lai giống nhân tạo dù có tiềm năng vô hạn trong việc tạo ra các tổ hợp có đặc tính mới mà có thể được chọn lọc trong quần thể phân ly nhưng nó chỉ là sự phân bổ lại và tái tổ hợp nguồn gen sẵn có(Nguyễn Minh Công, 2005) [4]. Vấn đề là sự giới hạn nguồn gen trong tự nhiên và tỷ lệ đột biến tự nhiên rất thấp, chỉ khoảng 10-7. Ngược lại, phương pháp đột biến có thể cải tiến tính trạng đơn mà không gây ra sự tổn thương sâu trong bộ gen, đồng thời làm tăng nguồn tài nguyên di truyền cho lai giống nhân tạo và các biến dị di truyền mới có khả năng thích ứng tốt.

Việc sử dụng kỹ thuật đột biến trong cải tiến giống cây trồng trong những thập kỷ qua cho thấy nó là phương pháp chọn giống hiệu quả nhằm cải tiến năng suất, chất lượng và khả năng chống chịu với các yếu tố sinh học và phi sinh học. Bởi vậy phương pháp đột biến đang được sử dụng một cách hiệu quả trong cải tiến giống cây trồng (Trần Duy Quý, 1997) [13]. Số hoá bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.vn 2 Đối với cây hoa, việc xử lý đột biến có nhiều thuận lợi hơn so với các loại cây lương thực do tính chất sử dụng của nó ít dẫn đến sự lo ngại về sức khoẻ của con người(Nguyễn Thị Kim Lý, Lê Đức Thảo, 2007) [11]. Ngoài ra, các mục tiêu của việc xử lý đột biến trên cây hoa thường liên quan đến một số chỉ tiêu chính như màu sắc hoa, kích thước hoa, tính chống chịu,… Khi xuất hiện biến dị, nhà chọn giống có thể chọn lọc cá thể, nhân vô tính để đánh giá các dòng thu được.

Do đó, thời gian cho chọn giống thường ngắn hơn so với các cây trồng khác. Vì vậy, có thể nói rằng, phương pháp chọn giống hoa bằng xử lý đột biến là một phương pháp đầy triển vọng trong công tác chọn tạo giống hoa mới cho sản xuất(Lê Đức Thảo, 2009) [15]. Công nghệ xử lý đột biến in vitro bằng các tác nhân vật lý đã trở thành công cụ hữu hiệu trong chọn tạo giống cây trồng(Nguyễn Thị Lý Anh và cs, 2015) [1]. Phương pháp này tạo ra nguồn biến dị di truyền phong phúvà hỗ trợ đắc lực cho công tác chọn giống.