Nghiên Cứu Nhân Giống Cây Bạch Đàn Lai U6 Bằng Phương Pháp Nuôi Cấy Mô Tế Bào

Nghiên cứu nhân giống bạch đàn lai U6 bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào đang thu hút sự quan tâm lớn. 64 trang · Đại học Thái Nguyên · 2015.

• Tác giả: Đỗ Thúy Linh
• Người hướng dẫn: Th.S. Dương Mạnh Cường
• Trường học: Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Công nghệ sinh học
• Đề tài: Nghiên Cứu Nhân Giống Cây Bạch Đàn Lai U6 Bằng Phương Pháp Nuôi Cấy Mô Tế Bào
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 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 thực tiễn của đề tài
• 2. PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. Giới thiệu chung về cây Bạch đàn
• 2.2. Nguồn gốc và phân loại cây Bạch đàn
• 2.3. Đặc điểm thực vật học
• 2.4. Giá trị kinh tế cây cây bạch đàn urophylla
• 2.5. Khái quát về nuôi cấy mô tế bào thực vật
• 2.5.1. Sơ lược lịch sử nuôi cấy mô tế bào thực vật
• 2.5.2. Khái niệm nuôi cấy mô tế bào thực vật
• 2.6. Cơ sở khoa học của phương pháp nuôi cấy mô tế bào thực vật
• 2.6.1. Tính toàn năng của tế bào thực vật
• 3. PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 3.2. Đối tượng nghiên cứu
• 3.3. Phạm vi nghiên cứu
• 3.4. Địa điểm và thời gian tiến hành nghiên cứu
• 3.4.1. Địa điểm nghiên cứu
• 3.4.2. Thời gian tiến hành
• 3.5. Nội dung nghiên cứu
• 3.6. Phương pháp nghiên cứu. Các chỉ tiêu theo dõi. Phương pháp xử lý số liệu
• 4. PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Kết quả ảnh hưởng của một số chất điều tiết sinh trưởng đến khả năng nhân chồi cây bạch đàn lai U6
• 4.2. Kết quả ảnh hưởng của một số chất điều tiết sinh trưởng đến khả năng ra rễ chồi bạch đàn lai U6
• 4.3. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của một số giá thể đến tỷ lệ sống của cây bạch đàn lai
• 5. PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Nhân Giống Bạch Đàn Lai U6 Nuôi Cấy Mô

Nghiên cứu nhân giống bạch đàn lai U6 bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào đang thu hút sự quan tâm lớn. Bạch đàn lai U6 (cây bạch đàn lai U6) có giá trị kinh tế cao, được ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp giấy và đồ gỗ. Tuy nhiên, phương pháp nhân giống truyền thống gặp nhiều hạn chế về hệ số nhân giống, chất lượng cây giống và tính đồng đều. Do đó, kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào mở ra hướng đi mới, hứa hẹn cung cấp số lượng lớn cây giống chất lượng cao, sạch bệnh, đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của thị trường. Nghiên cứu này tập trung vào việc tối ưu hóa quy trình nhân giống in vitro bạch đàn, từ khâu chọn lọc vật liệu đến giai đoạn huấn luyện cây con ngoài vườn ươm.

1.1. Giới thiệu về cây Bạch Đàn Lai U6 và tiềm năng kinh tế

Cây bạch đàn lai U6 (Eucalyptus urophylla S. Blake) thuộc họ Sim Myrtaceae, có nguồn gốc từ châu Úc. Đây là giống cây có khả năng sinh trưởng nhanh, biên độ sinh thái rộng, dễ trồng trên nhiều loại địa hình khác nhau. Theo Lê Đình Khả (2003), bạch đàn U6 có dạng thân thẳng, thon đẹp, tỉa cành tự nhiên tốt, thu hút nhiều người trồng. Gỗ bạch đàn U6 được sử dụng làm nguyên liệu chế biến bột giấy, gỗ gia dụng và xây dựng, mang lại hiệu quả kinh tế cao.

1.2. Tại sao cần nhân giống Bạch Đàn Lai U6 bằng nuôi cấy mô

Phương pháp nhân giống truyền thống bằng hạt hoặc giâm hom (phương pháp nhân giống cây bạch đàn) có nhiều hạn chế như hệ số nhân giống thấp, cây giống không đồng đều, dễ nhiễm bệnh và phụ thuộc vào thời vụ. Nuôi cấy mô khắc phục những nhược điểm này, cho phép sản xuất hàng loạt cây giống (cây giống bạch đàn U6) trong thời gian ngắn, đảm bảo chất lượng và sạch bệnh. Theo Nguyễn Đức Thành (2000), nhân giống vô tính bạch đàn bằng nuôi cấy mô giúp duy trì và nhân nhanh các giống bạch đàn ưu việt.

II. Thách Thức Giải Pháp Nuôi Cấy Mô Tế Bào Bạch Đàn Lai U6

Mặc dù có nhiều ưu điểm, nuôi cấy mô tế bào bạch đàn cũng đối mặt với không ít thách thức. Tỷ lệ thành công (tỷ lệ thành công nuôi cấy mô bạch đàn) phụ thuộc vào nhiều yếu tố như giống cây, môi trường nuôi cấy, kỹ thuật khử trùng và kinh nghiệm của người thực hiện. Việc tối ưu hóa môi trường dinh dưỡng, điều kiện ánh sáng, nhiệt độ và độ ẩm là rất quan trọng để đảm bảo sự sinh trưởng và phát triển tốt của cây con. Ngoài ra, cần có quy trình huấn luyện cây con thích nghi với điều kiện ngoại cảnh sau khi đưa ra khỏi phòng thí nghiệm (phòng thí nghiệm nuôi cấy mô).

2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến thành công của quy trình nuôi cấy mô

Thành công của quy trình nhân giống bạch đàn U6 bằng nuôi cấy mô phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm: chất lượng mẫu cấy, thành phần môi trường dinh dưỡng (môi trường nuôi cấy mô bạch đàn), nồng độ hormone sinh trưởng (hormone sinh trưởng trong nuôi cấy mô), điều kiện ánh sáng và nhiệt độ. Theo Nguyễn Quang Thạch và cs (2009), việc kiểm soát chặt chẽ các yếu tố này là rất quan trọng để đảm bảo sự sinh trưởng và phát triển tối ưu của cây con.

2.2. Vấn đề nhiễm bệnh và cách phòng tránh trong nuôi cấy mô

Nhiễm bệnh là một trong những thách thức lớn nhất trong nuôi cấy mô. Vi khuẩn và nấm có thể xâm nhập vào môi trường nuôi cấy, gây ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và thậm chí làm chết cây con. Để phòng tránh, cần thực hiện nghiêm ngặt quy trình khử trùng mẫu cấy, sử dụng thiết bị và dụng cụ vô trùng, và kiểm tra thường xuyên môi trường nuôi cấy. Việc sử dụng các chất kháng sinh hoặc kháng nấm có thể giúp kiểm soát sự lây lan của bệnh.

2.3. Khó khăn trong giai đoạn huấn luyện cây con thích nghi với môi trường

Giai đoạn huấn luyện cây con (cây bạch đàn mô) sau khi đưa ra khỏi phòng thí nghiệm là một bước quan trọng để đảm bảo tỷ lệ sống cao. Cây con cần được thích nghi dần với điều kiện ánh sáng, độ ẩm và nhiệt độ ngoài trời. Việc sử dụng nhà lưới hoặc nhà kính có thể giúp kiểm soát các yếu tố môi trường và bảo vệ cây con khỏi các tác động bất lợi. Lựa chọn giá thể nuôi cấy mô phù hợp cũng đóng vai trò quan trọng trong giai đoạn này.

III. Phương Pháp Nhân Chồi Tối Ưu Hóa BAP cho Bạch Đàn Lai U6

Nghiên cứu tập trung vào việc tối ưu hóa nồng độ BAP (Benzyl amino purin) để thúc đẩy khả năng nhân chồi bạch đàn lai U6. BAP là một loại cytokinin có tác dụng kích thích sự phân chia tế bào và hình thành chồi. Kết quả cho thấy nồng độ BAP tối ưu có thể khác nhau tùy thuộc vào giống cây và điều kiện nuôi cấy. Việc xác định nồng độ BAP phù hợp là rất quan trọng để đạt được hệ số nhân giống cao và chất lượng chồi tốt.

3.1. Ảnh hưởng của nồng độ BAP đến khả năng nhân chồi

Nồng độ BAP có ảnh hưởng đáng kể đến khả năng nhân nhanh chồi bạch đàn. Nồng độ quá thấp có thể không đủ để kích thích sự hình thành chồi, trong khi nồng độ quá cao có thể gây ra các tác dụng phụ như ức chế sự phát triển của rễ hoặc gây ra các biến dạng ở chồi. Cần thực hiện các thí nghiệm để xác định nồng độ BAP tối ưu cho từng giống bạch đàn.

3.2. So sánh hiệu quả của BAP với các cytokinin khác Kinetin TDZ

Ngoài BAP, các cytokinin khác như Kinetin và TDZ (Thidiazuron) cũng có thể được sử dụng để kích thích sự nhân chồi. Tuy nhiên, hiệu quả của mỗi loại cytokinin có thể khác nhau tùy thuộc vào giống cây và điều kiện nuôi cấy. Một số nghiên cứu cho thấy BAP có hiệu quả tốt hơn trong việc kích thích sự hình thành chồi ở bạch đàn, trong khi TDZ có thể hiệu quả hơn trong việc kích thích sự hình thành mô sẹo.

3.3. Kết hợp BAP với Auxin IAA để tăng hiệu quả nhân chồi

Việc kết hợp BAP với auxin (IAA) có thể tăng cường hiệu quả nhân chồi. Auxin có tác dụng kích thích sự phát triển của rễ và kéo dài chồi, trong khi BAP có tác dụng kích thích sự phân chia tế bào và hình thành chồi. Sự kết hợp của hai loại hormone này có thể tạo ra sự cân bằng giữa sự phát triển của chồi và rễ, dẫn đến cây con khỏe mạnh hơn.

IV. Ra Rễ Chồi Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của NAA IAA IBA

Sau khi nhân chồi, giai đoạn tiếp theo là kích thích ra rễ. Nghiên cứu tập trung vào việc đánh giá ảnh hưởng của các loại auxin khác nhau như NAA (1- Napthalene acetic acid), IAA (Indole - 3 - acetic acid) và IBA (Indole - 3 - butylric acid) đến khả năng ra rễ của chồi bạch đàn lai U6. Kết quả cho thấy IBA thường được sử dụng phổ biến nhất do hiệu quả cao và ít gây ra các tác dụng phụ.

4.1. So sánh hiệu quả của NAA IAA và IBA trong việc kích thích ra rễ

NAA, IAA và IBA là các loại auxin thường được sử dụng để kích thích ra rễ trong nuôi cấy mô. Tuy nhiên, hiệu quả của mỗi loại auxin có thể khác nhau tùy thuộc vào giống cây và điều kiện nuôi cấy. IBA thường được coi là hiệu quả nhất trong việc kích thích ra rễ ở bạch đàn, trong khi NAA có thể gây ra các tác dụng phụ như hình thành mô sẹo hoặc ức chế sự phát triển của chồi.

4.2. Nồng độ auxin tối ưu cho quá trình ra rễ chồi bạch đàn

Nồng độ auxin có ảnh hưởng quan trọng đến quá trình ra rễ. Nồng độ quá thấp có thể không đủ để kích thích sự hình thành rễ, trong khi nồng độ quá cao có thể gây ra các tác dụng phụ như hình thành mô sẹo hoặc ức chế sự phát triển của chồi. Cần thực hiện các thí nghiệm để xác định nồng độ auxin tối ưu cho từng giống bạch đàn.

4.3. Ảnh hưởng của ánh sáng và nhiệt độ đến quá trình ra rễ

Ánh sáng và nhiệt độ cũng có ảnh hưởng đến quá trình ra rễ. Ánh sáng có thể ảnh hưởng đến sự tổng hợp auxin và các chất dinh dưỡng khác, trong khi nhiệt độ có thể ảnh hưởng đến tốc độ trao đổi chất và sự phát triển của rễ. Cần kiểm soát chặt chẽ các yếu tố này để đảm bảo quá trình ra rễ diễn ra thuận lợi.

V. Ươm Cây Con Đánh Giá Tỷ Lệ Sống Trên Các Loại Giá Thể

Sau khi ra rễ, cây con được chuyển sang giai đoạn ươm để thích nghi với điều kiện ngoại cảnh. Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của một số loại giá thể nuôi cấy mô khác nhau đến tỷ lệ sống của cây bạch đàn lai U6. Các loại giá thể thường được sử dụng bao gồm đất sạch, xơ dừa, trấu hun và hỗn hợp của chúng. Kết quả cho thấy loại giá thể có khả năng thoát nước tốt và cung cấp đủ dinh dưỡng sẽ cho tỷ lệ sống cao nhất.

5.1. So sánh tỷ lệ sống của cây con trên các loại giá thể khác nhau

Tỷ lệ sống của cây con phụ thuộc nhiều vào loại giá thể nuôi cấy mô được sử dụng. Các loại giá thể có khả năng thoát nước tốt, giữ ẩm tốt và cung cấp đủ dinh dưỡng sẽ cho tỷ lệ sống cao hơn. Cần lựa chọn loại giá thể phù hợp với đặc điểm sinh lý của từng giống bạch đàn.

5.2. Ảnh hưởng của độ ẩm và ánh sáng đến tỷ lệ sống của cây con

Độ ẩm và ánh sáng là hai yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến tỷ lệ sống của cây con. Cây con cần được cung cấp đủ độ ẩm để duy trì sự tươi tốt, nhưng cũng cần được thoát nước tốt để tránh bị úng. Ánh sáng cần được điều chỉnh phù hợp để tránh gây cháy lá hoặc ức chế sự phát triển của cây.

5.3. Quy trình chăm sóc cây con trong giai đoạn ươm

Quy trình chăm sóc cây con trong giai đoạn ươm bao gồm tưới nước, bón phân, phòng trừ sâu bệnh và tỉa cành. Cần thực hiện các biện pháp này một cách cẩn thận để đảm bảo cây con phát triển khỏe mạnh và có tỷ lệ sống cao. Việc sử dụng các loại phân bón hữu cơ có thể giúp cải thiện chất lượng đất và tăng cường sức đề kháng của cây.

VI. Kết Luận Triển Vọng Nhân Giống Bạch Đàn Lai U6 Bền Vững

Nghiên cứu đã thành công trong việc xây dựng quy trình nhân giống bạch đàn lai U6 bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào. Quy trình này có thể được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất cây giống, góp phần nâng cao năng suất và chất lượng rừng trồng. Trong tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu để tối ưu hóa quy trình, giảm chi phí sản xuất và mở rộng ứng dụng cho các giống bạch đàn khác.

6.1. Tóm tắt kết quả nghiên cứu và ý nghĩa thực tiễn

Nghiên cứu đã xác định được các yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến quá trình nhân giống bạch đàn lai U6 bằng nuôi cấy mô, bao gồm nồng độ hormone sinh trưởng, loại giá thể và điều kiện môi trường. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa thực tiễn lớn trong việc sản xuất cây giống chất lượng cao, đáp ứng nhu cầu của thị trường.

6.2. Hướng nghiên cứu tiếp theo để tối ưu hóa quy trình

Trong tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu để tối ưu hóa quy trình nhân giống bạch đàn bằng nuôi cấy mô, bao gồm việc sử dụng các loại hormone sinh trưởng mới, cải thiện thành phần môi trường dinh dưỡng và áp dụng các kỹ thuật tiên tiến như nuôi cấy tế bào trần. Mục tiêu là giảm chi phí sản xuất và tăng hiệu quả nhân giống.

6.3. Ứng dụng công nghệ sinh học trong nhân giống cây trồng lâm nghiệp

Công nghệ sinh học trong nhân giống cây trồng nói chung và nhân giống cây trồng lâm nghiệp nói riêng đang ngày càng phát triển. Nuôi cấy mô là một trong những kỹ thuật quan trọng, giúp nhân nhanh các giống cây quý hiếm, tạo ra các giống cây chống chịu sâu bệnh và thích nghi với biến đổi khí hậu. Việc ứng dụng rộng rãi công nghệ sinh học sẽ góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất và bảo vệ tài nguyên rừng.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Cây bạch đàn lai U6 (Eucalyptus urophylla S. Blake, thuộc họ Sim - Myrtaceae) là loài cây gỗ có nguồn gốc tự nhiên từ châu Úc, được di thực và gây trồng tại Việt Nam từ những năm 1930. Đây là giống cây rừng có biên độ sinh thái rộng, khả năng thích ứng cao với nhiều điều kiện địa hình và lập địa khác nhau, kể cả các vùng đất đồi trọc, đất chua nghèo dinh dưỡng. Bạch đàn lai U6 sở hữu nhiều ưu điểm hình thái và lâm sinh như thân tròn thẳng, chiều cao đạt từ 20–25 m, đường kính ngang ngực có thể đạt tới 100 cm, khả năng tỉa cành tự nhiên tốt, không để lại vết sẹo trên thân gỗ. Năng suất sinh khối bình quân của rừng trồng U6 đạt từ 25–30 m³/ha/năm, trong điều kiện thâm canh chăm sóc tối ưu có thể đạt từ 40–50 m³/ha/năm. Chu kỳ khai thác gỗ làm nguyên liệu bột giấy kéo dài từ 7–8 năm và chu kỳ khai thác gỗ gia dụng, gỗ xây dựng đạt khoảng 15 năm.

Trong bối cảnh nền công nghiệp chế biến lâm sản, sản xuất giấy và đồ gỗ gia dụng tại Việt Nam phát triển nhanh chóng, nhu cầu về nguồn gỗ nguyên liệu ngày càng tăng cao. Tuy nhiên, diện tích trồng rừng đối mặt với nhiều áp lực thu hẹp và nguồn cây giống xuất vườn chưa đáp ứng đủ cả về số lượng lẫn tiêu chuẩn kỹ thuật. Các phương pháp nhân giống truyền thống như gieo hạt hoặc giâm hom bộc lộ nhiều hạn chế: hệ số nhân giống thấp, cây con không đảm bảo sạch bệnh hoàn toàn, quy trình nhân giống phụ thuộc chặt chẽ vào thời vụ, đồng thời gặp khó khăn trong việc đóng gói và vận chuyển đường dài. Phương pháp nuôi cấy mô tế bào (in vitro) là giải pháp công nghệ sinh học hữu hiệu giúp trẻ hóa vật liệu nhân giống, duy trì tính ổn định di truyền của các cá thể đầu dòng chọn lọc, nâng cao hệ số nhân giống lên hàng triệu cây/năm từ một cụm chồi ban đầu và tạo nguồn cây sạch bệnh phục vụ trồng rừng đại trà.

Nhằm giải quyết yêu cầu thực tiễn trên, đề tài khóa luận tập trung thực hiện mục đích: Nghiên cứu nhân giống cây bạch đàn lai U6 bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào.

Nhiệm vụ và yêu cầu nghiên cứu của đề tài được xác định gồm 3 nội dung cụ thể:

1. Xác định ảnh hưởng của một số chất điều tiết sinh trưởng đến khả năng nhân chồi bạch đàn lai U6.
2. Xác định ảnh hưởng của một số chất điều tiết sinh trưởng đến khả năng ra rễ chồi bạch đàn lai U6.
3. Xác định ảnh hưởng của một số giá thể đến tỉ lệ sống của cây bạch đàn lai U6 trong giai đoạn huấn luyện tại vườn ươm.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

• Đối tượng nghiên cứu: Các đoạn chồi giống cây bạch đàn lai U6 đang trong giai đoạn nhân nhanh in vitro, sinh trưởng bình thường và không bị nhiễm bệnh.
• Phạm vi không gian: Bộ môn Công nghệ Tế bào thực vật, Viện Khoa học Sự sống, Trường Đại học Nông Lâm – Đại học Thái Nguyên.
• Phạm vi thời gian: Đề tài được tiến hành thực nghiệm từ tháng 12 năm 2014 đến tháng 05 năm 2015.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết của đề tài dựa trên học thuyết tế bào của Schleiden và Schwann (1838) và nguyên lý về tính toàn năng của tế bào thực vật do Haberlandt khởi xướng (1902). Theo nguyên lý này, mỗi tế bào thực vật riêng rẽ đều mang đầy đủ thông tin di truyền cần thiết của cơ thể mẹ và có khả năng tiềm tàng để tái sinh thành một cây hoàn chỉnh khi gặp điều kiện dinh dưỡng và chất kích thích sinh trưởng thích hợp. Quá trình phát sinh hình thái in vitro diễn ra thông qua hai hiện tượng sinh học cốt lõi là sự phân hóa tế bào (chuyển tế bào phôi sinh thành tế bào mô chuyên hóa) và phản phân hóa tế bào (tế bào chuyên hóa quay trở lại trạng thái phôi sinh để phân chia). Sự định hướng quá trình tạo chồi, tạo rễ hoặc hình thành mô sẹo (callus) chịu sự chi phối trực tiếp của tỷ lệ phối hợp giữa hai nhóm phytohormone chính:

• Tỷ lệ Auxin/Cytokinin < 1: Kích thích quá trình cảm ứng và phân hóa chồi.
• Tỷ lệ Auxin/Cytokinin = 1: Cân bằng quá trình tạo rễ và tạo chồi hoặc kích thích mô sẹo.
• Tỷ lệ Auxin/Cytokinin > 1: Kích thích quá trình cảm ứng và phát sinh rễ.

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm được thiết kế đồng bộ qua các giai đoạn kỹ thuật:

• Môi trường nuôi cấy nền: Sử dụng môi trường khoáng MS (Murashige & Skoog, 1962) cải tiến, bổ sung 30 g/l saccarose (nguồn cacbon), 5,5 g/l agar (chất tạo gel), 0,1 g/l myo-inositol. Độ pH của môi trường được cân chỉnh trong khoảng 5,6 – 5,8 trước khi hấp khử trùng ở nhiệt độ 121°C, áp suất 1 atm trong 20 phút.
• Các chất điều tiết sinh trưởng khảo nghiệm: Nhóm cytokinin gồm Benzyl amino purin (BAP) và Kinetin (6-furfurylaminopurine); nhóm auxin gồm Indole-3-acetic acid (IAA), 1-Naphthaleneacetic acid (NAA) và Indole-3-butyric acid (IBA).
• Điều kiện buồng nuôi cấy: Đảm bảo vô trùng tuyệt đối, nhiệt độ phòng nuôi duy trì ở mức 25 ± 2°C, thời gian chiếu sáng từ 8 – 12 giờ/ngày bằng hệ thống đèn huỳnh quang treo cách bình mẫu 20 – 25 cm, cường độ ánh sáng đạt 2000 – 3000 lux.
• Phương pháp bố trí thí nghiệm: Bố trí theo phương pháp khối ngẫu nhiên hoàn toàn (CRD) với 3 lần nhắc lại. Mỗi lần nhắc lại gồm 3 bình nuôi cấy, mỗi bình cấy 6 mẫu chồi (tổng dung lượng mẫu là 54 chồi cho mỗi công thức thí nghiệm).
• Các chỉ tiêu theo dõi định lượng:
  • Giai đoạn nhân chồi (sau 25–30 ngày): Tổng số chồi thu được, hệ số nhân chồi (tổng số chồi thu được / tổng số chồi ban đầu), chiều cao trung bình của chồi (cm), đánh giá hình thái chất lượng chồi (phân cấp +, ++, +++).
  • Giai đoạn ra rễ (sau 20 ngày): Tỷ lệ chồi ra rễ (%), số rễ trung bình trên một chồi (rễ/chồi), chiều dài trung bình rễ (cm), chất lượng và hình thái rễ (phân cấp *, **, ***).
  • Giai đoạn vườn ươm: Tỷ lệ sống của cây con sau khi ra ngôi trên các công thức giá thể (%).
• Xử lý số liệu: Số liệu thu thập được tính toán giá trị trung bình bằng phần mềm Microsoft Excel và xử lý phương sai, kiểm định sai khác trung bình bằng trắc nghiệm LSD (Least Significant Difference) trên phần mềm IRRISTAT.

Nội dung chính theo từng chương

Phần 1: Mở đầu

Phần này trình bày tính cấp thiết của việc nghiên cứu nhân giống vô tính cây bạch đàn lai U6 phục vụ nhu cầu nguyên liệu cho ngành lâm sản và sản xuất giấy tại Việt Nam. Tác giả xác định rõ mục đích nghiên cứu, 3 yêu cầu cụ thể cần giải quyết, cùng ý nghĩa khoa học trong việc củng cố phương pháp nghiên cứu nuôi cấy mô tế bào thực vật và ý nghĩa thực tiễn trong việc nâng cao hệ số nhân giống, hạ giá thành sản xuất cây giống U6 chất lượng cao.

Phần 2: Tổng quan tài liệu

Chương tổng quan hệ thống hóa các tư liệu khoa học về phân loại học, đặc điểm hình thái thực vật và giá trị kinh tế của cây bạch đàn Eucalyptus urophylla. Phần lý thuyết nuôi cấy mô làm rõ lịch sử phát triển ngành công nghệ tế bào từ các công trình kinh điển của Schleiden, Schwann, Haberlandt, White, Skoog đến Morel; phân tích cơ sở tế bào học (tính toàn năng, phân hóa - phản phân hóa); trình bày 5 bước kỹ thuật nhân giống in vitro (chuẩn bị mẫu, khử trùng mẫu, tạo chồi và nhân nhanh, tạo cây hoàn chỉnh, huấn luyện cây ngoài vườn ươm); đồng thời đánh giá chi tiết vai trò của khoáng đa lượng, vi lượng, vitamin, nước dừa, agar, pH, than hoạt tính, ánh sáng và các nhóm chất điều tiết sinh trưởng. Cuối chương, tác giả tổng hợp tình hình nghiên cứu nhân giống bạch đàn trên thế giới (Gupta, Mascarenhas, Hartmann, Ahmas, Hartney) và tại Việt Nam (Lê Đình Khả, Đoàn Thị Mai, Lê Sơn, Nguyễn Ngọc Tân, Đoàn Thị Nga).

Phần 3: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Chương này mô tả chi tiết vật liệu nghiên cứu là dòng bạch đàn lai U6 đang lưu giữ tại Viện Khoa học Sự sống, Đại học Nông Lâm Thái Nguyên. Tác giả thiết lập hệ thống công thức thí nghiệm cụ thể:

• Nhóm thí nghiệm nhân nhanh chồi: Thí nghiệm 1 khảo sát nồng độ BAP (0,0; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0 mg/l); Thí nghiệm 2 khảo sát nồng độ Kinetin (0,0; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0 mg/l); Thí nghiệm 3 khảo sát tổ hợp Kinetin kết hợp IAA (0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5 mg/l).
• Nhóm thí nghiệm kích thích ra rễ: Khảo sát đơn lẻ các chất auxin gồm NAA (Thí nghiệm 4: 0,0–0,5 mg/l), IAA (Thí nghiệm 5: 0,0–0,5 mg/l) và IBA (Thí nghiệm 6: 0,0–0,5 mg/l).
• Thí nghiệm giá thể vườn ươm: Đánh giá 5 công thức phối trộn giá thể gồm Đất tầng B (đối chứng), Đất tầng B + trấu hun, Đất tầng B + bã nấm, Đất tầng B + trấu hun + bã nấm, và Đất tầng B + trấu hun + phân gà. Chương cũng quy định chi tiết công thức toán học tính toán các chỉ tiêu theo dõi và phương pháp xử lý thống kê bằng Excel và IRRISTAT.

Phần 4: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

1. Ảnh hưởng của chất điều tiết sinh trưởng đến khả năng nhân chồi bạch đàn lai U6

Kết quả theo dõi sau 25 ngày nuôi cấy cho thấy việc bổ sung cytokinin đơn lẻ hoặc phối hợp auxin đều nâng cao rõ rệt hệ số nhân chồi và chiều cao chồi so với đối chứng không bổ sung chất kích thích sinh trưởng.

Bảng 1: Ảnh hưởng của nồng độ BAP đến khả năng nhân chồi bạch đàn lai U6 (sau 25 ngày)

Công thức	Nồng độ BAP (mg/l)	Số mẫu cấy (mẫu)	Số chồi thu được (chồi)	Chiều cao TB chồi (cm)	Hệ số nhân (lần)	Chất lượng chồi
CT1 (ĐC)	0,0	54	60	1,60	1,11	(+) Nhỏ, xanh nhạt
CT2	0,2	54	95	1,90*	1,76	(+) Nhỏ, xanh nhạt
CT3	0,4	54	90	1,09*	1,67	(+) Nhỏ, xanh nhạt
CT4	0,6	54	162	3,60*	3,00	(+++) Mập, xanh đậm
CT5	0,8	54	114	2,81*	2,11	(+++) Mập, xanh đậm
CT6	1,0	54	135	2,65ns	2,50	(+++) Mập, xanh đậm

*Ghi chú: LSD = 0,9; (+) chồi xấu; (++) chồi trung bình; (+++) chồi tốt; ns: sai khác không có ý nghĩa; : sai khác có ý nghĩa thống kê.

Ở thí nghiệm BAP, công thức CT4 (0,6 mg/l BAP) cho hiệu quả cao nhất với hệ số nhân đạt 3,00 lần (162 chồi thu được từ 54 mẫu ban đầu), chiều cao chồi trung bình đạt 3,60 cm, chồi mập khỏe và lá xanh đậm.

Bảng 2: Ảnh hưởng của nồng độ Kinetin đến khả năng nhân chồi bạch đàn lai U6 (sau 25 ngày)

Công thức	Nồng độ Kinetin (mg/l)	Số mẫu cấy (mẫu)	Số chồi thu được (chồi)	Chiều cao TB chồi (cm)	Hệ số nhân (lần)	Chất lượng chồi
CT1 (ĐC)	0,0	54	60	1,60	1,11 (1,51)	(+) Nhỏ, xanh nhạt
CT2	0,2	54	195	4,75*	3,60	(+++) Mập, xanh đậm
CT3	0,4	54	151	2,65*	2,80	(+++) Mập, xanh đậm
CT4	0,6	54	162	3,23*	3,00	(+++) Mập, xanh đậm
CT5	0,8	54	171	3,45*	3,16	(+++) Mập, xanh đậm
CT6	1,0	54	152	2,62*	2,81	(+++) Mập, xanh đậm

Ghi chú: LSD = 0,8; LSD chiều cao = 0,14.

Khi nuôi cấy trên môi trường bổ sung Kinetin đơn lẻ, công thức CT2 (0,2 mg/l Kinetin) cho hệ số nhân đạt 3,60 lần và chiều cao trung bình chồi đạt 4,75 cm, sai khác có ý nghĩa thống kê so với đối chứng.

Bảng 3: Ảnh hưởng của sự kết hợp giữa Kinetin (0,6 mg/l) và IAA đến nhân chồi bạch đàn lai U6

Công thức	Nồng độ IAA (mg/l)	Số mẫu cấy (mẫu)	Số chồi thu được (chồi)	Chiều cao TB chồi (cm)	Hệ số nhân (lần)	Chất lượng chồi
CT1 (ĐC)	0,0	54	195	3,75	3,60	(+++) Mập, xanh đậm
CT2	0,1	54	225	4,16ns	4,16	(+++) Mập, xanh đậm
CT3	0,2	54	249	4,93ns	4,61	(+++) Mập, xanh đậm
CT4	0,3	54	276	4,40	5,10	(+++) Mập, xanh đậm
CT5	0,4	54	234	4,60ns	4,33	(+++) Mập, xanh đậm

Ghi chú: Nền bổ sung Kinetin 0,6 mg/l; LSD = 0,5; LSD chiều cao = 0,10.

Sự kết hợp giữa 0,6 mg/l Kinetin và 0,3 mg/l IAA (CT4) tạo ra hiệu quả vượt trội nhất trong toàn bộ các thí nghiệm nhân chồi: hệ số nhân chồi đạt 5,10 lần (thu được 276 chồi từ 54 mẫu cấy ban đầu), chiều cao trung bình đạt 4,40 cm, cây sinh trưởng mập mạp và hình thái lá xanh đậm đồng đều.

2. Ảnh hưởng của chất điều tiết sinh trưởng đến khả năng ra rễ chồi bạch đàn lai U6

Sau 20 ngày nuôi cấy trên môi trường kích thích tạo rễ, các chồi có chiều cao từ 3–4 cm và mang 4–5 lá bắt đầu hình thành rễ in vitro:

Bảng 4: Ảnh hưởng của nồng độ NAA đến khả năng ra rễ chồi bạch đàn lai U6 (sau 20 ngày)

Công thức	Nồng độ NAA (mg/l)	Tỷ lệ ra rễ (%)	Số rễ TB (rễ/cây)	Chiều dài TB rễ (cm)	Hình thái và chất lượng rễ
CT1 (ĐC)	0,0	-	1,01	0,26	Rễ ngắn, màu nâu (*)
CT2	0,1	-	2,20	1,02ns	Rễ ngắn, màu nâu (*)
CT3	0,2	65,05	2,85	1,05ns	Rễ màu trắng (**)
CT4	0,3	83,34	3,55	1,45	Rễ màu trắng, mập khỏe (***)
CT5	0,4	-	3,34	1,35	Rễ màu trắng (***)
CT6	0,5	-	2,37	1,10	Rễ màu trắng (**)

Ghi chú: LSD = 2,3; LSD số rễ = 0,59; () rễ xấu; () rễ trung bình; () rễ tốt.

Môi trường MS bổ sung 0,3 mg/l NAA (CT4) là môi trường tạo rễ tối ưu nhất, cho tỷ lệ ra rễ đạt 83,34%, số rễ trung bình đạt 3,55 rễ/cây và chiều dài rễ đạt 1,45 cm; rễ có màu trắng, phân nhánh khỏe. Đối với thí nghiệm khảo sát IAA, công thức bổ sung 0,4 mg/l IAA cho số rễ đạt 2,92 rễ/cây và chiều dài rễ trung bình đạt 1,60 cm.

Phần 5: Kết luận và kiến nghị

Tác giả tổng kết các kết quả đạt được về nồng độ chất điều hòa sinh trưởng tối ưu cho từng giai đoạn nuôi cấy mô cây bạch đàn lai U6, đồng thời đưa ra kiến nghị tiếp tục hoàn thiện quy trình nhân giống ở quy mô sản xuất và theo dõi khả năng sinh trưởng của cây mô ngoài vườn ươm và rừng trồng sản xuất.

Kết quả và đóng góp

Khóa luận đã xác định được các thông số kỹ thuật định lượng quan trọng trong quy trình nhân giống in vitro cây bạch đàn lai U6:

• Giai đoạn nhân nhanh chồi: Môi trường MS bổ sung tổ hợp chất kích thích sinh trưởng 0,6 mg/l Kinetin kết hợp 0,3 mg/l IAA mang lại hiệu quả cao nhất, đạt hệ số nhân chồi 5,10 lần sau 25 ngày nuôi cấy (tạo 276 chồi từ 54 mẫu ban đầu), chiều cao trung bình chồi đạt 4,40 cm, chất lượng chồi mập khỏe, bộ lá xanh đậm.
• Giai đoạn ra rễ tạo cây in vitro hoàn chỉnh: Môi trường MS bổ sung 0,3 mg/l NAA đạt hiệu quả tối ưu sau 20 ngày nuôi cấy với tỷ lệ ra rễ đạt 83,34%, số rễ trung bình đạt 3,55 rễ/chồi, chiều dài rễ trung bình đạt 1,45 cm, hệ rễ màu trắng, mập mạp và phát triển tốt.

Đóng góp so với các nghiên cứu trước được tác giả phân tích:

• So với các công bố của Lê Sơn và cs (2002) và Đoàn Thị Mai và cs (2000) trên giống bạch đàn lai U29C3 (đạt hệ số nhân từ 16,6 đến 17 chồi/cụm trên môi trường MS bổ sung 0,5 mg/l BAP), hệ số nhân chồi thu được trên dòng U6 trong nghiên cứu này ở mức thấp hơn (đạt 3,00 lần khi dùng BAP đơn lẻ và 5,10 lần khi phối hợp Kinetin + IAA). Tác giả giải thích sự sai khác này là do đặc thù phản ứng di truyền và sinh lý riêng biệt của nguồn mẫu giống U6 so với dòng U29C3.
• Kết quả tạo rễ tối ưu ở nồng độ 0,3 mg/l NAA (tỷ lệ ra rễ 83,34%, số rễ 3,55 rễ/cây) có sự tương đồng và phù hợp với kết quả nghiên cứu trên dòng bạch đàn UE35 của Đoàn Thị Mai (2010).

Các đề xuất và giải pháp kỹ thuật:

• Đề xuất ứng dụng công thức môi trường nhân nhanh (MS + 30 g/l saccarose + 5,5 g/l agar + 0,1 g/l myo-inositol + 0,6 mg/l Kinetin + 0,3 mg/l IAA) và môi trường ra rễ (MS + 30 g/l saccarose + 5,5 g/l agar + 0,1 g/l myo-inositol + 0,3 mg/l NAA) vào quy trình vi nhân giống dòng U6 tại các cơ sở sản xuất giống lâm nghiệp.
• Khuyến nghị tiếp tục đánh giá tỷ lệ sống và mức độ tăng trưởng của cây con trên các công thức giá thể phối trộn (đất tầng B, trấu hun, bã nấm, phân hoai mục) ở giai đoạn huấn luyện thích nghi ngoài vườn ươm.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của nghiên cứu:

• Đề tài được thực hiện trong khung thời gian 6 tháng (từ tháng 12/2014 đến tháng 05/2015), do đó các dữ liệu thực nghiệm tập trung chủ yếu vào các giai đoạn nuôi cấy in vitro trong phòng thí nghiệm; các chỉ tiêu theo dõi cây con sau khi ra ngôi ngoài vườn ươm và đánh giá sinh trưởng ngoài đồng ruộng chưa được theo dõi dài hạn.
• Phạm vi nghiên cứu mới chỉ khảo sát một số chất điều tiết sinh trưởng cơ bản thuộc nhóm auxin và cytokinin ở các nồng độ cố định trên môi trường khoáng MS cơ bản, chưa mở rộng sang các môi trường khoáng khác (như WPM) hoặc thử nghiệm các chất kích thích sinh trưởng thế hệ mới (như TDZ, Zeatin).

Hướng nghiên cứu tiếp theo:

• Tiếp tục theo dõi, đánh giá chi tiết động thái sinh trưởng, tỷ lệ sống và khả năng phát triển hệ rễ của cây bạch đàn lai U6 trên các tổ hợp giá thể hữu cơ - vô cơ ngoài vườn ươm trước khi xuất vườn.
• Thử nghiệm tối ưu hóa chi phí sản xuất giống thông qua việc thay thế đường saccarose tinh khiết bằng các nguồn đường thương phẩm giá rẻ hoặc giảm nồng độ muối khoáng trong giai đoạn ra rễ.
• Triển khai khảo nghiệm chất lượng và tốc độ sinh trưởng của cây rừng có nguồn gốc nuôi cấy mô U6 tại các mô hình rừng trồng thực nghiệm ở các vùng sinh thái lâm nghiệp khác nhau.

Giá trị tham khảo

Tài liệu khóa luận có giá trị tham khảo chuyên môn phục vụ các nhóm đối tượng:

• Sinh viên, học viên cao học và cán bộ nghiên cứu thuộc các chuyên ngành Công nghệ sinh học, Lâm học, Quản lý tài nguyên rừng, Công nghệ tế bào thực vật cần tài liệu tham khảo về quy trình vi nhân giống các loài cây thân gỗ lâm nghiệp.
• Các kỹ thuật viên và đơn vị sản xuất cây giống lâm nghiệp quan tâm đến thông số nồng độ chất điều hòa sinh trưởng, thành phần môi trường dinh dưỡng chuẩn và thao tác kỹ thuật nhân giống in vitro dòng bạch đàn lai U6.
• Phần đáng tham khảo nhất trong khóa luận là hệ thống dữ liệu thực nghiệm so sánh tác động đơn lẻ và tương tác giữa các loại cytokinin (BAP, Kinetin) và auxin (IAA, NAA, IBA), cùng phương pháp thiết kế khối ngẫu nhiên (CRD) và kỹ thuật phân tích phương sai thống kê ứng dụng phần mềm IRRISTAT trong nghiên cứu công nghệ sinh học thực vật.

Câu hỏi thường gặp

1. Môi trường nuôi cấy nào cho hiệu quả nhân nhanh chồi cây bạch đàn lai U6 cao nhất trong khóa luận? Môi trường tối ưu cho nhân chồi là môi trường nền MS (bổ sung 30 g/l saccarose, 5,5 g/l agar, 0,1 g/l myo-inositol, pH 5,6 – 5,8) có bổ sung tổ hợp 0,6 mg/l Kinetin kết hợp với 0,3 mg/l IAA. Công thức này đạt hệ số nhân chồi cao nhất là 5,10 lần sau 25 ngày nuôi cấy (thu được 276 chồi từ 54 mẫu ban đầu), chiều cao trung bình chồi đạt 4,40 cm, chồi mập khỏe và lá xanh đậm.

2. Chất điều tiết sinh trưởng nào và nồng độ bao nhiêu kích thích quá trình ra rễ in vitro tốt nhất cho chồi U6? Chất điều tiết sinh trưởng kích thích ra rễ tốt nhất là NAA ở nồng độ 0,3 mg/l trên môi trường nền MS. Sau 20 ngày nuôi cấy, công thức này đạt tỷ lệ ra rễ 83,34%, số lượng rễ trung bình đạt 3,55 rễ/cây, chiều dài rễ trung bình đạt 1,45 cm với rễ màu trắng, mập mạp và phát triển ổn định.

3. Tại sao hệ số nhân chồi của dòng U6 trong nghiên cứu này lại thấp hơn so với các nghiên cứu trước đây của Lê Sơn hay Đoàn Thị Mai? Theo giải thích của tác giả trong phần thảo luận, sự chênh lệch này chủ yếu xuất phát từ nguồn vật liệu mẫu cấy. Các nghiên cứu trước đây thực hiện trên giống bạch đàn lai U29C3, trong khi đề tài này thực hiện trên giống bạch đàn lai U6. Mỗi giống và dòng vô tính có đặc tính sinh lý và mức độ phản ứng với các chất điều hòa sinh trưởng in vitro khác nhau.

4. Điều kiện buồng nuôi cấy in vitro được tác giả thiết lập với các thông số kỹ thuật nào? Buồng nuôi cấy được duy trì trong điều kiện phòng vô trùng nghiêm ngặt, nhiệt độ ổn định ở 25 ± 2°C, thời gian chiếu sáng từ 8 – 12 giờ/ngày bằng hệ thống đèn huỳnh quang đặt cách bình cấy 20 – 25 cm, cường độ ánh sáng đạt từ 2000 – 3000 lux.

5. Trong giai đoạn vườn ươm, tác giả đã khảo sát những loại giá thể nào để đánh giá tỷ lệ sống của cây con? Tác giả đã bố trí thí nghiệm đánh giá 5 công thức giá thể ra ngôi gồm: Đất tầng B nguyên chất (đối chứng), 50% đất tầng B + 50% trấu hun, 50% đất tầng B + 50% bã nấm, 50% đất tầng B + 30% trấu hun + 20% bã nấm, và 50% đất tầng B + 30% trấu hun + 20% phân gà hoai mục.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Đỗ Thúy Linh đã xây dựng thành công các thông số kỹ thuật cơ bản cho quy trình nhân giống in vitro cây bạch đàn lai U6 tại Viện Khoa học Sự sống, Đại học Nông Lâm – Đại học Thái Nguyên. Đề tài đã xác định được môi trường nhân nhanh tối ưu (MS bổ sung 0,6 mg/l Kinetin và 0,3 mg/l IAA, đạt hệ số nhân 5,10 lần) và môi trường kích thích ra rễ hiệu quả nhất (MS bổ sung 0,3 mg/l NAA, đạt tỷ lệ ra rễ 83,34% với 3,55 rễ/chồi). Các kết quả thực nghiệm đạt được cung cấp cơ sở khoa học và dữ liệu thực chứng tin cậy phục vụ công tác hoàn thiện công nghệ vi nhân giống, góp phần chủ động cung ứng cây giống lâm nghiệp chất lượng cao, đồng đều và sạch bệnh phục vụ sản xuất.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Trong những năm gần đây, nền công nghiệp của Việt Nam ngày càng phát triển nhanh, trong đó có ngành sản xuất giấy và đồ gỗ gia dụng. Một số cây công nghiệp lâu năm đã được chú trọng phát triển và đem lại nhiều lợi ích kinh tế cho người nông dân trong đó có cây bạch đàn lai U6 (hay còn gọi là cây bạch đàn nâu). Bạch đàn lai U6 có tên khoa học là Eucalyptus urophylla S. Blake, thuộc họ Sim Myrtaceae (Hoàng Thị Sản và cs, 2009) [13].Là loại cây mọc tự nhiên và có nguồn gốc từ châu Úc, chúng có thể sinh trưởng dưới một phổ sinh thái rộng như tập trung ở các vùng thấp ven biển, nhưng cũng có thể mọc ở những vùng cao (2000m so với mặt biển) hay vùng khô cạn (sa mạc hoặc bán sa mạc).

Ở Việt Nam đã gây trồng bạch đàn từ những năm 1930 ở cả hai miền Nam, Bắc. Hiện nay bạch đàn đang được trồng phổ biến ở nhiều nơi, nó mang lại nhiều lợi ích cho con người như: Tăng hiệu quả kinh tế, nâng cao thu nhập của nhiều người dân và cũng góp phần xóa đói giảm nghèo ở một số tỉnh miền núi của Việt Nam (Lê Đình Khả và cs, 2002) [5]. Giống bạch đàn urophylla là loại cây có khả năng sinh trưởng nhanh, có biên độ sinh thái rộng, dễ trồng trên nhiều loại địa hình khác nhau, có khả năng chịu gió bão có thể sử dụng để làm rừng phòng hộ, chống xói mòn đất đai. Ngoài ra, giống bạch đàn này có dạng thân thẳng, thon đẹp, tỉa cành tự nhiên tốt, không để lại vết sẹo trên thân cây nên thu hút nhiều người trồng hơn một số giống bạch đàn khác (Lê Đình Khả, 2003) [6].

Bạch đàn lai là cây công nghiệp dài ngày ở nước ta và ở một số quốc gia khác. Ở nước ta, bạch đàn lai được trồng sau 7-8 năm có thể cho thu hoạch gỗ để làm nguyên liệu chế biến bột giấy. Sau 15 năm, Bạch đàn có thể 2 khai thác làm gỗ gia dụng, gỗ xây dựng (Lê Sơn và cs, 2005) [14]. Hiện nay, nhu cầu sử dụng của con người ngày càng cao làm cho lượng gỗ và giấy tiêu thụ ngày càng nhiều nhưng việc sản xuất vẫn chưa đáp ứng đủ yêu cầu do diện tích trồng bạch đàn ngày càng thu hẹp dần và lượng cây giống đưa ra ngoài thị trường cũng chưa đáp ứng đủ yêu cầu của người trồng (Đoàn Thị Mai và cs, 2010) [10].

Do đó, để đáp ứng cho thị trường sản xuất giấy và sản xuất đồ gia dụng, cần phải có số lượng cây giống với chất lượng đảm bảo, ổn định và đồng đều. Trong khi đó, việc sản xuất cây giống bằng hạt hay bằng công nghệ giâm hom cho hiệu quả sản xuất không cao do các nguyên nhân như: Hệ số nhân giống chưa cao, cây giống sản xuất ra không hoàn toàn sạch bệnh, sản xuất phụ thuộc vào thời vụ, khó khăn trong việc vận chuyển đi các nơi khác nhau… gây ảnh hưởng đến cây giống và năng suất của cây sau này (Nguyễn Đức Thành, 2000) [18]. Nhằm đáp ứng các nhu cầu thực tiễn trên, chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu nhân giống cây bạch đàn lai U6 bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào” 1. Mục đích của đề tài Nghiên cứu nhân giống cây bạch đàn lai U6 bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào 1.

Yêu cầu của đề tài + Xác định ảnh hưởng của một số chất điều tiết sinh trưởng đến khả năng nhân chồi bạch đàn lai U6. + Xác định ảnh hưởng của một số chất điều tiết sinh trưởng đến khả năng ra rễ chồi bạch đàn lai U6. + Xác định ảnh hưởng của một số giá thể đến tỉ lệ sống của cây bạch đàn lai U6 trong vườn ươm. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài - Ý nghĩa khoa học: + Giúp sinh viên củng cố và hệ thống các lại kiến thức đã học.

+ Giúp sinh viên rèn luyện và học tập khả năng nghiên cứu khoa học. + Biết được các phương pháp nghiên cứu một vấn đề khoa học, xử lý và phân tích số liệu, cách trình bày một bài báo khoa học. + Sử dụng phương pháp nuôi cấy mô tế bào nhằm nâng cao hệ số nhân và chất lượng cây bạch đàn lai mới. - Ý nghĩa thực tiễn: Nâng cao hiệu quả nhân giống bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào, làm giảm chi phí giá thành, tăng năng suất, chất lượng và đáp ứng nhu cầu cung cấp giống bạch đàn mới ra thị trường.

4 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Giới thiệu chung về cây Bạch đàn 2. Nguồn gốc và phân loại cây Bạch đàn 2. Nguồn gốc Bạch đàn là chi thực vật có hoa Eucalyptus trong họ Myrtus, Myrtaceae.

Các thành viên của chi này có xuất xứ từ Australia. Có hơn 700 loài bạch đàn, hầu hết có bản địa tại Australia, và một số nhỏ được tìm thấy ở New Guinea và Indonesia và một ở vùng viễn bắc Philippines và Đài Loan. Các loài bạch đàn đã được trồng ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới gồm châu Mỹ, châu Âu, châu Phi, vùng Địa Trung Hải, Trung Đông, Trung Quốc, bán đảo Ấn Độ. Phân loại Giới (Kingdom): Plantae Bộ(ordo): Myrtales Họ (familia): Myrtaceae Phân họ (subfamilia): Myrtoideae Chi (genus): Eucalyptus Loài (species) : Eucalyptus urophylla (Hoàng Thị Sản, 2009) [13] 2.

Đặc điểm thực vật học Cây gỗ lớn, cao 2-25 m, đường kính có thể tới 100 cm. Thân thẳng, vỏ long mảng nhỏ,màu nâu vàng. Tán hình tháp, phân cành thấp. Cành và lá non có màu đỏ tía.

Cây mọc khá nhanh, là cây ưa sáng, ưa đất ẩm nên ở những nơi đất tốt hoặc trung bình cây phát triển rất nhanh. Tuy nhên do là loài cây không kén đất nên có thể trồng bạch đàn Urophyla trên các loại đất đồi khô, trọc, đất chua, nghèo dinh dưỡng (Lê Đình Khả, 2003) [6]. Thân Thân cây cao to, thẳng, tăng trưởng nhanh, có thể đạt kích thước rất lớn, tỉa cành tự nhiên tốt. Vỏ cây thường tồn tại ở hai dạng vỏ trên một thân, dạng vỏ sần sùi, ráp dày có màu nâu đỏ, các cây non có vỏ màu nâu khi già chuyển sang xám (Hoàng Thị Sản và cs, 2009) [13].

Lá Có hai loại lá: Trên cây non hay cành non: Lá mọc đối, gần như không có cuống, phiến lá hình trứng hoặc giống hình trái tim, sắc lục, mỏng, giống như có sáp, dài 10 - 15 cm, rộng 4 - 8 cm. Trên cành cây già lá mọc riêng biệt, so le, hình liềm, cuống ngắn, cong, phiến lá hẹp dài 16 - 25 cm, rộng 2 - 5 cm, cành già tròn, không cạnh (Hoàng Thị Sản và cs, 2009) [13]. Hoa Từ kẽ lá có những nụ hoa hình núm oản ngửa, có bốn cạnh tương ứng với bốn lá đài. Cụm hoa dạng tán mọc ở nách lá, mang 4 - 8 hoa, hoa màu trắng vàng hoặc trắng xanh (Hoàng Thị Sản và cs, 2009) [13].

Quả Quả hình chén có bốn ngăn trong có chứa ít hạt, hình trứng hoặc gần hình cầu, đường kính 6 - 8 mm (Nguyễn Kim Thanh, 2005)[19]. Giá trị kinh tế cây cây bạch đàn urophylla Bạch đàn U6 là sản phẩm của quá trình nghiên cứu khoa học chọn giống cây rừng, các cây đầu dòng được tiến hành nuôi cấy mô để duy trì nguồn gen, có khả năng sinh trưởng, phát triển tốt. Trong điều kiện bình thường năng suất rừng trồng bạch đàn U6 bình quân là 25-30m3/ha/năm, nếu được chăm sóc tốt rừng cây bạch đàn có thể cho năng suất 40 m3- 50m3/ha/năm (Nguyễn Thị Lý Anh và cs, 2008)[1]. Loài bạch đàn nói chung rất mau lớn, tán lá hẹp thưa, trồng trong vòng 5, 6 năm thì có chiều cao trên 7m và đường kính thân cây khoảng 9-10 cm.

Trước năm 6 1975, người ta đã nhầm lẫn trồng rừng Bạch đàn tập trung thuần loại ở Miền Trung Việt Nam nhằm mục đích phủ xanh và phủ nhanh đất trống đồi trọc nhưng kinh nghiệm cho thấy, cây Bạch đàn là loài dễ trồng, ít kén đất tăng trưởng nhanh nhưng hấp thụ nhiều nước và dưỡng chất trong đất nên nếu trồng tập trung thành rừng thuần loại trên đất trống đồi trọc vô tình sẽ làm khô cằn và nghèo nàn đất đai sau một vài chu kì. Do đó, nếu cần phủ xanh đất trống đồi trọc thì chỉ nên trồng hỗn giao với loài bạch đàn bằng cách loài cây họ Ðậu như Keo lá tràm, Keo tai tượng hoặc Keo giậu để bù đắp chất đạm cho đất. Ở Việt Nam, gỗ bạch đàn thường đốn chặt khoảng 5-7 năm để làm cây chống trong xây dựng và làm bột giấy hay ván dăm bào gọi là ván okal (panneau de copaux). Bạch đàn có tuổi trên 70-80 năm, cây cao đến 50-60 mét, đường kính trung bình đến cả mét và gỗ được sử dụng đa năng từ làm bột giấy, ván ép, ván dăm bào, trụ cột cho đến dồ mộc gia dụng, xây cất nhà cửa cũng như công trình xây dựng nặng (Lê Sơn và cs, 2005)[14].

Đối với trồng rừng sản xuất, tiêu chuẩn quan trọng nhất để chọn cây trồng rừng là hiệu quả kinh tế. Đối với bạch đàn, tuy có giá trị kinh tế kém hơn một số cây gỗ quý như cẩm lai, gỗ mật, sao, dầu, giáng hương. song gỗ dễ tiêu thụ, đưa lại hiệu quả kinh tế nhanh. Ngoài ra chúng còn có một số ưu điểm khác: Một số cơ sở chế biến gỗ sử dụng gỗ Bạch đàn trong việc trang trí và đóng các đồ gỗ dùng ở ngoài trời rất bền và tốt, một số loài đoạn thân dưới cành thẳng, dài, không bị mối mọt, nên được dùng trong xây dựng, ngành công nghiệp sản xuất giấy (Lê Đình Khả, 2002) [5].

Khái quát về nuôi cấy mô tế bào thực vật 2. Sơ lược lịch sử nuôi cấy mô tế bào thực vật Năm 1838, hai nhà sinh vật học Đức Schleiden và Schwann đã đề xướng thuyết tế bào và nêu rõ : “Mọi cơ thể sinh vật phức tạp đều gồm nhiều đơn vị nhỏ, các tế bào hợp thành. Các tế bào phân hoá đều mang các thông tin di truyền có 7 trong tế bào đầu tiên, đó là trứng sau khi thụ tinh, và là những đơn vị độc lập, từ đó có thể xây dựng lại toàn bộ cơ thể” (Nguyễn Đức Thành, 2000) [18]. Năm 1902, Harberland là người đầu tiên đã quan niệm rằng bất kì một tế bào nào của cơ thể sinh vật đa bào đều có khả năng tiềm tàng để phát triển thành một cá thể hoàn chỉnh.

Ông đã cho rằng “Bằng nuôi cấy tế bào đã phân lập, người ta có thể tạo ra các phôi nhân tạo từ các tế bào sinh dưỡng”. Ông cũng đã tiến hành nuôi cấy mẫu lá của một số cây một lá mầm như: Erythronium, Tradescantia, tuy nhiên đã không thành công (Vũ Văn Vụ và cs, 2008) [22].