Đặt vấn đề Cây bưởi (Citrus grandis (L.) Osbeck) là một trong những loại cây ăn quả có múi có giá trị dinh dưỡng cao và được sử dụng với nhiều mục đích khác nhau. Trong 100g thịt quả bưởi tươi có: Đường 6-12%, lipit 0,1g, protein 0,9g, xenluloza 0,2g, vitamin B1, B2, caroten 0,2mg…và một số khoáng chất ở dạng vi lượng cần thiết cho cơ thể con người (Vũ Công Hậu, 1998)[11]. Ngoài dùng để ăn tươi thì bưởi còn được dùng chế biến thành rất nhiều sản phẩm có giá trị khác nhau như: Nước hoa quả, mứt, nước ngọt, tinh dầu, hương liệu. Trong công nghiệp chế biến vỏ, hạt để lấy tinh dầu, bã tép để sản xuất pectin có tác dụng bồi bổ cơ thể, đặc biệt bưởi có tác dụng rất tốt để chữa các bệnh đường ruột, tim mạch (Nguyễn Hữu Đống, 2003)[9].
Ở Việt Nam, điều kiện khí hậu và đất đai thích hợp cho trồng cây ăn quả, trong đó bưởi là cây ăn quả đặc sản được trồng phổ biến trên khắp ba miền với hơn 100 giống trong đó có nhiều giống bưởi quý: Bưởi Năm Roi, bưởi Phúc Trạch, bưởi Đoan Hùng, bưởi Diễn, bưởi Đỏ Mê Linh…(Trần Thế Tục và cs, 1998)[28]. Một số giống bưởi ở Việt Nam được coi là loại tốt trên thế giới như Năm Roi, Da xanh, là hai giống bưởi không hạt, chất lượng cao. Những năm gần đây, sản lượng bưởi của nước ta còn thấp do ảnh hưởng của sâu bệnh là chủ yếu; đặc biệt là bệnh vàng lá (Greening) và bệnh tàn lụi (Tristeza) đã ảnh hưởng đến năng suất và phẩm chất quả bưởi (Ngô Hồng Bình, 2006)[7]. Trong khi đó phương pháp nhân giống truyền thống như: Gieo hạt, chiết, ghép cành vẫn còn nhiều hạn chế.
Gieo hạt: Thời gian cây ra hoa kết trái lâu và thường không sai quả; chiết ghép cành tuổi thọ của cây giống rút ngắn, dễ bị nhiễm bệnh từ cây gốc và sẽ nhanh chóng bị chặt bỏ sau vài năm trồng. Phương pháp ghép chồi đỉnh, nuôi cấy mô tế bào và chuyển gen thực vật là phương pháp đem lại hiệu quả cao trong nhân giống và tạo cây sạch bệnh ở các loài thực vật thân gỗ, trong đó bao gồm cây có múi và cung cấp những đặc tính mới thông qua những biến đổi trong quá trình nuôi cấy (Yan- Xin Duan và cs, 2007)[53]. Ở nước ta việc ứng dụng công nghệ sinh học trong công tác chọn tạo cây có múi sạch bệnh, có năng suất cao còn n 2 nhiều hạn chế, khó khăn (Lê Trần Bình,1993)[3]. Vì vậy, vấn đề đặt ra hiện nay là cần chọn tạo được giống cây có múi với năng suất cao, phẩm chất tốt, sạch bệnh và khả năng kháng bệnh tốt.
Xuất phát từ thực tiễn trên tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu chuyển gen vào giống bưởi Đỏ thông qua Agrobacterium tumefaciens” sẽ là cơ sở cho những nghiên cứu thử nghiệm chuyển gen hữu ích vào cây bưởi nói riêng và cây ăn quả nói chung. Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu được khả năng chuyển gen gus, bar vào giống bưởi đỏ thông qua Agrobacterium tumefaciens. Yêu cầu của đề tài - Xác định được tuổi mẫu thân mầm đến hiệu quả biến nạp gen gus vào bưởi đỏ. - Xác định được phương pháp lây nhiễm đến hiệu quả biến nạp gen gus vào bưởi đỏ - Xác định được thời gian đồng nuôi cấy đến biến nạp gen gus vào bưởi đỏ.
- Xác định được nồng độ PPT đến khả năng chọn lọc chồi chuyển gen. Ý nghĩa trong khoa học - Hoàn thiện quy trình chuyển gen vào giống bưởi đỏ. - Cung cấp tài liệu học tập nghiên cứu cho sinh viên. Ý nghĩa thực tiễn Nghiên cứu chuyển gus, bar vào giống bưởi đỏ nhằm xem khả năng tiếp nhận gen để từ đó có các nghiên cứu để chuyển các gen mang đặc tính mong muốn vào cây bưởi góp phần làm tăng giá trị cũng như năng suất của giống bưởi đỏ.
n 3 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Giới thiệu chung về cây bưởi 2. Nguồn gốc và phân loại Thuật ngữ Citrus bắt nguồn từ tiếng Latin là “Kedros”. Tên citrus đã được áp dụng cho các cây Thanh Yên.
Linnaeus chia tất cả các loài cây họ cam quýt mà ông biết đều thuộc chi Cam Quýt. Trong thần thoại Hy Lạp, quả cam, quýt được gọi là quả có múi (P. Spiegel Roy và cs, 1996)[48]. Cho đến nay vẫn chưa có sự thống nhất về nguồn gốc của cây có múi, mặc dù đã có rất nhiều quan điểm của các nhà khoa học trên thế giới về nguồn gốc của loại cây trồng này.
Nicolosi (2007)[37] cho rằng các loài thuộc họ cam quýt và chi liên quan của nó đều có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới của Đông Nam Á, Đông Bắc Ấn Độ, miền Nam Trung Quốc, bán đảo Đông Dương và quần đảo Malay sau đó lan rộng ra các châu lục khác. Dựa trên lịch sử và địa lý đã hình thành nên nhiều giả thuyết khác nhau về nguồn gốc cây có múi. Theo Tolkowsky (1938)[54] cho rằng các khu vực của miền Nam Trung Quốc, phía Đông Bắc Ấn Độ là những trung tâm khởi nguồn của cây có múi. Trong khi đó theo Tanaka (1954)[55] thì các loài cam quýt có thể khởi nguồn đồng thời từ phía Đông Bắc Ấn Độ, Miến Điện; Trung Quốc cần được xem xét chỉ là trung tâm phân phối thứ cấp, ông cũng cho rằng cũng có khả năng một số loài có thể có khởi nguồn từ Trung Quốc sau đó lan rộng ra khắc đất nước Trung Quốc, Malaysia, phía Đông Bắc Á và cuối cùng là Nhật Bản.
Cây bưởi có tên khoa học là Citrus Grandis (L). Ngoài ra cây bưởi còn có tên gọi khác là: Bòng, Co Phúc (Mường), Co Pục (Thái) (Lê Trần Đức, 1997)[10]. Theo phân loại học thực vật (Hoàng Thị Sản, 2001)[21] thì bưởi thuộc: Bộ cam Rutales Họ cam Rutaceae Họ phụ cam quýt Aurantoideae n 4 Chi Citrus Chi phụ Eucitrus Loài Citrus grandis (Citrus maxima) Theo Lê Văn Tố và cs (2006)[24] bưởi được chia làm hai loại: Bưởi (Citrus grandis) và Bưởi chùm (Citrus paradisi) hay còn gọi là bưởi đắng. Bưởi chùm khác bưởi là ở búp non và cuống không có lông, cánh lá nhỏ, tâm quả đặc, tép thường dính vào nhau, thịt quả nát; vị vừa chua vừa đắng, hạt nhẵn trắng, hạt đơn phôi.
Đặc điểm thực vật học của cây bưởi 2. Bộ rễ Theo Trần Thượng Tuấn (1994)[31] trong năm hoạt động của rễ có các thời kì như: Trước lúc mọc cành mùa xuân. Sau khi rụng trái đợt đầu đến trước lúc mọc cành mùa hè. Sau khi cành mùa thu đã phát triển đầy đủ.
Khi rễ hoạt động mạnh, rễ lông phát triển, thân cành sẽ phát triển chậm và ngược lại.1: Cây bưởi 5 năm tuổi Rễ cây thường mọc cạn, đa số phân bố ở tầng đất mặt 10 – 30 cm, rễ hút tập trung ở độ sâu 10 – 25 cm, do đó mà tầng đất mặt tơi xốp sẽ giúp rễ hoạt động tốt hơn. Hệ rễ sinh trưởng và phát triển mạnh mẽ nhất là vào thời điểm tháng 2 đến tháng 9 (Nguyễn Thị Minh Phương, 2007)[19]. Thân và Cành Bưởi là cây thân gỗ, sống lâu năm, cao khoảng 10 m, có thể có từ 4 – 6 cành chính, cành to hơn so với cây cam, quýt. Khả năng phân cành của cây bưởi khác nhau tùy loài như có loài phân cành hướng ngọn, có loài phân cành hướng ngang, có loài lại phân cành theo kiểu hỗn hợp hai loại trên.
Hầu hết cam quýt nói chung và cây bưởi nói riêng đều không có thân chính rõ rệt, cành lá sum xê, rậm rạp (Nguyễn Thị Minh Phương, 2007)[19]. Phần lớn các giống bưởi có tán xòe như bưởi chùm, n 5 bưởi chua, bưởi đường,… một số ít bưởi có tán đứng như bưởi Thanh Trà, bưởi Ổi (Nguyễn Văn Kế, 2001) [13] 2. Lá Theo Trần Thượng Tuấn (1994)[31] bưởi có lá thuộc loại lá đơn gồm có cuống lá, cánh lá và phiến lá. Phần cánh lá kích thước thay đổi tùy giống.
Lá có eo to, có loại eo lá chiếm 1/3 chiều dài của lá. Lá cây bưởi thường xanh và sống từ một năm hay lâu hơn tùy điều kiện khí hậu và chăm sóc. Trong một năm bưởi có thể ra nhiều đợt lộc tùy vào từng vùng sinh thái, giống, tuổi cây và những tác động kỹ thuật của con người, thông thường từ 2 – 4 đợt lộc trong năm, lá xanh quanh năm (Nguyễn Thị Minh Phương và cs, 2007)[19]. Hoa và quả - Hoa: Hoa lưỡng tính mọc từ nách lá, hoa có chùm ngắn, màu trắng, thơm, ngoài cánh hơi xanh ra vụ xuân cùng lộc cành, hoa bưởi có năm cánh và 3 – 5 lá đài, 20 – 40 nhị đực hợp thành từng nhóm dính liền ở đáy, bưởi là loài tự thụ tuy nhiên trong một số trường hợp thì nó cũng có khả năng thụ phấn chéo (Nguyễn Văn Kế, 2001)[13].
Hoa thường phân làm hai loại là hoa đủ và hoa dị hình (Nguyễn Thị Minh Phương, 2007)[19].3: Hoa Bưởi + Hoa dị hình: Hoa phát triển không đầy đủ, cuống hoa và cánh hoa ngắn, số lượng hoa ít chỉ chiếm 10 – 20% số lượng hoa trên cây. + Hoa đủ: Hoa có cánh dài mọc thành chùm hoặc đơn lẻ. Nhị hoa có phấn hoặc không có phấn. Số nhị thường gấp bốn lần số cánh hoa xếp thành hai vòng.
- Quả: n 6 Quả bưởi thường nặng từ 0,8 – 3,8 kg nhưng thường biến động từ 0,9 – 1,5 kg với nhiều dạng: Da sần, da láng, quả tròn, quả dẹp, dáng quả lê, núm cao. Thịt quả từ trắng đến hồng, vàng, xanh vàng, quả bưởi có ba phần: Ngoại quả bì là phần vỏ ngoài của quả; trung quả bì giáp phần phía trong ngoại quả bì, lớp này có màu trắng, vàng nhạt hay hồng nhạt, quả càng lớn thì phần mô này càng xốp; nội quả bì gồm có tâm bì hay múi được bao quanh bởi lớp vách mỏng trong, bên trong vách là tép phát triển chứa đầy dịch nước. Mỗi quả có từ 8 – 14 múi mỗi múi có từ 0 – 20 hạt hoặc nhiều hơn (Nguyễn Văn Kế, 2001; Nguyễn thị Minh Phương, 2007)[13],[19]. Giá trị của cây bưởi 2.
Giá trị dinh dưỡng Bưởi là loại có giá trị dinh dưỡng cao, dịch quả bưởi chín có rất nhiều chất dinh dưỡng. Theo bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ các thành phần dinh dưỡng trung bình cho tất cả các loại bưởi được xác định ở bảng sau: Bảng 2.