Đặt vấn đề Ở Việt Nam, khoai lang là cây lương thực truyền thống đứng thứ 3 sau lúa, ngô. Theo Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, sản lượng thu hoạch của khoai lang hàng năm của cả nước dao động trong khoảng 1,2 đến 1,5 triệu tan. Một trong những giống khoai lang có triển vọng sản xuất lớn là khoai lang Nhật do có hàm lượng dinh dưỡng cao và được nhiều người ưa chuộng, đồng thời đem lại nguồn thu nhập khả quan cho người dân. Mặc dù người dân đã có kinh nghiệm trồng khoai lang nhưng giống bị thoái hóa, lẫn tạp, sâu bệnh, virus tấn công làm suy giảm chất lượng và năng suất giống, đặc biệt là bệnh virus Sweet Potato Feathery Mottle (SPFMV) còn gọi là virus chân chim hại khoai lang, là một loại bệnh phổ biến thường thấy trên khoai lang gây thiệt hại về năng suất và chất lượng cây.
Khi sử dụng các phương pháp truyền thống như nhân giống bằng hom, củ gây ra không ít khó khăn, giống thường bi tạp, nhất là gây thoái hóa giống, không cung ứng được số lượng lớn trong thời gian ngắn ở quy mô sản xuất. Để nâng cao năng suất và sản lượng khoai lang thì cần phải có giống tốt. Việc ứng dụng phương pháp nuôi cấy mô trong nhân giống khoai lang nhằm góp phan quản lý tốt nguồn gen và có thể cung ứng trong thời gian ngắn theo hợp đồng số lượng cây giống đồng đều, sạch bệnh dé trồng trên quy mô sản xuất, làm nguồn nguyên liệu cho chế biến, phục vụ cho tiêu thụ nội địa và xuất khẩu. Do đó, để tạo ra giống khoai lang Nhật sach bệnh, chất lượng và đảm bảo năng suất hơn so với phương pháp truyền thống nên đề tài “Nhân giống khoai lang Nhật (Ipomoea batatas L.) sạch bệnh Sweet Potato Feathery Mottle Virus ( SPFMV) bang phương pháp nuôi cấy mô” được thực hiện.
Mục tiêu nghiên cứu Đề tai được thực hiện nhằm nhân giống khoai lang Nhật sạch bệnh SPFMV bằng phương pháp nuôi cấy mô. Nội dung nghiên cứu Nội dung 1. Tạo nguồn vật liệu sạch bệnh SPFMV. Tạo môi trường nhân chéi thích hợp cho cây khoai lang Nhật.
Tạo môi trường ra rễ thích hợp cho cây khoai lang Nhật dé tạo cây hoàn chỉnh. TONG QUAN TÀI LIEU 2. Giới thiệu khái quát về cây khoai lang 2. Nguồn gốc của cây khoai lang Theo Đặng Minh Hằng (2014) khoai lang có nguồn gốc ở Nam Mỹ khoảng 5000 năm trước công nguyên.
Dấu tích củ khô tồn tại lâu nhất được khám phá tại Caves của Chilca Canyon thuộc Peru (Engel, 1970). Người ta cũng tìm thấy sự hiện diện của khoai lang đầu tiên tại vùng Mayan của Trung Mỹ. Năm 1492, khoai lang được khám phá bởi Christophe Columbus trong cuộc thám hiểm tìm ra châu Mỹ. Ông đã đưa nó vào Tây Ban Nha được gọi là khoai tây Tây Ban Nha, mãi đến sau này mới được gọi là khoai lang.
Khoai lang được mở rộng theo hai con đường: Con đường từ Tây Ban Nha giới thiệu vào châu Âu sau đó truyền tới châu Phi, vào An Độ và Tây An.Con đường khác vào Trung Quốc là do người Tây Ban Nha, đưa vào vùng Combatfami năm 1674.Một người Anh đưa vào Nhật năm 1615. Khoai lang được tiếp tục đưa vào Malaysia và các nước Nam Á, Đông Nam Á. Theo Lê Quý Đôn (1756), cây khoai lang được đưa vào Việt Nam từ Philipines vào cuối đời Minh ở thế ky XVI (trích dẫn bởi Hoàng Kim, 2017). Phân loại Giới Plantae Ngành Mangrolyophyta Bộ Sonalales Họ Convolvulaceae Chi Impomoea Loài Impomoea batatas Theo Luong Ngọc Toàn va cộng sự (1978) cây khoai lang thuộc họ Bìm bìm (Convolvulaceae) có 55 chi khoảng 1650 loài, trong đó chỉ Impomoea va chi lớn nhất với khoảng 600 loài.
Ở Việt Nam có 13 chi và 76 loài (trích dẫn bởi Hoàng Kim, ae ; 5 2017). Hình ảnh cây khoai lang. Đặc điểm thực vật, sinh trưởng và phát triển của cây khoai lang 2. Đặc điểm thực vật Theo Đặng Minh Hằng (2014) đã nêu ra các đặc điểm thực vật của khoai lang.
Về rễ, khoai lang sau khi trồng 3-4 ngày sẽ mọc rễ mới. Trong điều kiện khô hạn hoăc nhiệt độ và âm độ thấp thì khoai mọc rễ non chậm. Rễ mọc đầu tiên ở các đốt thân dưới đất. Rễ khoai lang chia làm ba loại :rễ con, rễ đực và rễ củ.
Thân khoai lang chủ yếu là thân bò, nhưng cũng có những giống thân đứng hoặc thân leo. Chiều dài thân có khi tới 3 - 4m, trung bình khoảng 1,5 - 2m, đường kính thân thường nhỏ trung bình khoảng 0,3 - 0,6cm. Trên thân có rất nhiều đốt, mỗi đốt mang một lá. Chiều dài đốt trung bình khoảng 3 - 7cm.
Tiết diện thân thường tròn hoặc có cạnh, một số giống trên thân thường có lông. Màu sắc thân cũng tuỳ giống khác nhau: Trắng vàng, xanh đậm, xanh nhạt,. Lá khoai lang mọc cách, có cuống đài (trên dưới 10cm). Nhờ có cuồng đài nên lá khoai lang có thé xoay chuyên phiến lá ra ngoài ánh sáng mặt trời.
Hình dang màu sắc lá phụ thuộc vào giống: Hình tim, mũi mác, xẻ thùy (nông, sâu hoặc chân vit). Màu lá vàng nhạt, xanh, xanh đậm. Có một số giống, màu sắc lá thân và màu sắc lá ngọn cũng khác nhau. Hoa thường mọc ở nách lá hoặc đầu ngọn thân, hoa hình chuông có cuống dài.
Tràng hoa hình phễu, màu hồng tía, cánh hoa dính liền, mỗi hoa có một nhị cái và 5 nhị đực cao thấp không đều nhau và đều thấp hơn nhị cái. Quả khoai lang thuộc dạng quả sóc, hình hơi tròn, có 3 mảnh vỏ, mỗi quả có 1 - 4 hạt. Hạt khoai lang thường có màu nâu đen, hình bầu dục hay đa giác, vỏ cứng do đó có thể duy trì khả năng sống được 20 năm hoặc lâu hơn. Đặc điểm sinh trưởng và phát triển Khoai lang có 4 thời kỳ sinh trưởng và phát triển: Moc mam và ra rễ; phân cành va tạo củ; Tăng trưởng thân lá; Phát triển của củ.
Nguồn gen giống khoai lang trên thế giới và Việt Nam Nguồn gen giống khoai lang lớn nhất toàn cầu có ở Trung tâm Khoai tây Quốc tế (Centro Internacional de la Papa — CIP) với 7007 mẫu giống, gồm 5920 mẫu giống khoai lang trồng Ipomoea batatas và 1087 mẫu giống khoai lang hoang dai Ipomoea trifida và các loài Ipomoea khác. Khoai lang Mỹ nỗi tiếng về chất lượng cao, phô biến là các giống khoai lang ruột củ màu cam đậm, đẻo và có hương vị thơm. Khoai lang Nhật cũng nối tiếng về chất lượng cao. Khoai lang Trung Quốc cho năng suất cao, chịu lạnh nhưng chất lượng không ngon so với khoai lang Nhật, Mỹ khi trồng ở Việt 4 Nam.
Nhược điểm của khoai lang Mỹ khi trồng ở Việt Nam là độ bột, vị thơm, chất lượng và thị hiếu không bằng khoai lang Nhật, thời gian sinh trưởng dai (trên 115 ngày) (Hoàng Kim và ctv, 2017). Các giống khoai lang Nhật được trồng ở Việt Nam Theo Hoang Kim va ctv (2017), nguồn gen giống khoai lang Việt Nam chủ yếu được thu thập, đánh giá và bảo tồn tại Trung tâm Tài nguyên Thực vật, thuộc Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam với 528 mẫu giống đã được tư liệu hoá (trong đó có 344 mẫu do Trung tâm Nghiên cứu Thực nghiệm Nông nghiệp Hưng Lộc chuyên đến) Viện Cây Lương thực và Cây Thực phẩm (FCRI) có 118 mẫu giống, Trung tâm Nghiên cứu Thực nghiệm Nông nghiệp Hưng Lộc năm 2009 có 7§ mẫu giống.Trường Đại Học Nông Lâm thành phó Hồ Chi Minh có 30 mẫu giống. HL518 (Nhật đỏ) HL51§ (Nhật đỏ) có nguồn gốc Nhật Bản do Trung tâm Nghiên cứu thực nghiệm Nông nghiệp Hưng Lộc nhập nội hat lai, tuyên chọn và giới thiệu từ công ty FSA, được Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn công nhận giống năm 1997. Hiên phổ biến ở các tỉnh phía Nam.
Thời gian sinh trường của cây từ 95-110 ngày. Năng suất củ tươi của giống là 17-32 tan/ha, tỷ lệ chất khô 27-30%, chất lượng củ luộc ngon, vỏ củ màu đỏ đậm, thịt củ màu cam đậm, dang củ đều dep, dây xanh tím. KOKEY14 (Nhật vàng) Kokey14 (Nhật vàng) có nguồn gốc Nhật Bản do Trung tâm Nghiên cứu thực nghiệm Nông nghiệp Hưng Lộc nhập nội năm 1997 từ công ty FSA. Giống được tuyển chọn và giới thiệu năm 2002.
Thời gian sinh trường của cây từ 110-120 ngày. Năng suất củ tươi của giống là 15-34 tan/ha, tỷ lệ chất khô 29-31%, chất lượng củ luộc ngon, vỏ củ màu đỏ, thịt củ màu vàng cam, dạng củ đều đẹp, dây xanh. MURASA KIMASARI (Nhật tim) Murasa Kimasari (Nhật tím) có nguồn gốc Nhật Bản do Trung tâm Nghiên cứu thực nghiệm Nông nghiệp Hưng Lộc nhập nội năm 1994 từ công ty FSA. Giống được tuyển chọn và giới thiệu năm 2002.
Hiện được trồng ở vùng đồng bằng sông Cửu Long. Thời gian sinh trường của cây từ 105-110 ngày. Năng suất củ tươi của giống là 10-20 tan/ha, tỷ lệ chất khô 27-30%, chất lượng củ luộc ngon, vỏ củ màu tim sam, thịt củ màu tim đậm, dạng củ đều đẹp, dây tím xanh. Các nghiên cứu trong và ngoài nước Năm 2014, Vũ Thị Thúy Hằng và ctv đã nghiên cứu xây dựng được quy trình tái sinh cây khoai lang, Ipomoea batatas (L., sử dụng đốt mang mắt ngủ làm mô cấy.
Kết quả chồi tái sinh hiệu quả trong điều kiện nuôi cấy thoáng khí trên môi trường MS có bồ sung 8g/l agar, 3% saccharose, Img/1 BAP, 0,5 mg/l NAA, 20% nước dừa va tạo rễ hiệu quả trên môi trường MS có bồ sung 8 g/l agar, 3% saccharose, 0,3 mg/l NAA. Nam 2021, Nguyễn Thị Lâm Hai va ctv đã nghiên cứu nhân nhanh invitro giống khoai tầng vàng (Colocasia esculenta (1.) schott) tai huyện Thanh Sơn tỉnh Phú Thọ. Kết quả nghiên cứu cho thấy môi trường nhân nhanh tối ưu đối với chồi khoai lang tầng vàng là môi trường MS có bố sung 1 mg/l BA với 9,65 chồi và môi trường ra rễ phù hợp nhất là môi trường MS có bổ sung 0,3 mg/l NAA. La Việt Hồng và ctv (2021) đã nghiên cứu tạo hạt nhân tạo từ đốt thân cây khoai lang Hoang Long (Jpomoea batatas).
Kết quả nghiên cứu cho thấy thành phần tạo nội nhũ phù hợp nhất cho đốt thân là MS, 1% sodium alginate và 50 mM calcium chlodride. Việc bổ sung NAA 0,2 mg/l và BAP 0,2 mg/l vào nội nhũ là phù hợp nhất dé kích thích khả năng ra rễ va bật chồi của cây khoai lang. Nam 2015, Jin Hee Ki và ctv đã nghiên cứu xây dựng được hệ thống nhân giống một bước cây khoai lang. Kết quả với môi trường có chứa 0,5 mg/l BA và 1 mg/1 Kn chồi tốt nhất và môi trường 0,25 mg/1 IBA kết hợp 0,5 mg/l NAA hiệu quả nhất với rễ.
Năm 2018, Mengs va ctv đã nghiên cứu nhân giống invitro cây khoai lang bằng môi trường chéi bên.