CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Khái niệm về nhân giống in vitro Nhân giống in vitro hay nuôi cấy mô đều là thuật ngữ miêu 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 hoocmon tăng trưởng và đường. Phương pháp nuôi cấy mô cho phép tái sinh chồi hoặc các cơ quan từ các mô như: thân, lá, rễ ,hoa, quả, bao phấn, noãn chưa thụ tinh… 1.2 Giới thiệu về họ lan Từ đời vua Thần Nông (2800) trước công nguyên, cây lan đã được biết đến đầu tiên ở phương Đông và được sử dụng làm thuốc chữa bệnh. Sau đó, Robut Bron (1773 – 1858) là người đầu tiên đã phân biệt rõ ràng giữa họ lan và các họ khác [5].
Đặt nền tảng hiện đại cho môn học về lan là Joanlind (1979 – 1985). Năm 1836, ông công bố sắp xếp các tông họ lan (A tabuler view of the Tribes of orchidalr) tên của họ lan do ông đưa ra đựơc dùng cho đến ngày nay [5]. Theo các tài liệu tham khảo của một số tác giả cây hoa lan Orchidaceae thuộc họ lan Orchidaceae, bộ lan Orchidales, lớp một lá mầm Monocotyledoneae [1], [5], [3]. Họ lan có mặt ở hầu hết các vùng trên trái đất, nhưng có khoảng 4/5 tập trung ở những vùng nhiệt đới, nó đứng thứ hai sau họ cúc, khoảng 15000-35000 loài, phân bố từ 68 o cho đến 56o vĩ nam.
Tuy nhiên, phân bố chính của họ này là ở trên các vĩ độ nhiệt đới, đặc biệt là châu Mỹ và Đông Nam Á (Mau – RFL 1983). Cây lan biết đến đầu tiên ở Trung Hoa là kiến lan, đó là Cymbidium ensifonymum là một loài bán địa lan. Ở châu Âu bắt đầu để ý đến phong lan từ thế kỷ 18 sau Trung Quốc đến hàng chục thế kỷ và cũng nhờ các thuỷ thủ thời bấy giờ mà phong lan đã đi khắp các miền của địa cầu, lúc đầu là Vanny sau đó đến Bạch Cập, Hạc Đính rồi Kiến Lan… n 5 Ở Việt Nam, có lẽ người đầu tiên có khảo sát về lan ở Việt Nam là Gioalas Noureiro – nhà truyền giáo Bồ Đào Nha, ông đã mô tả cây lan ở Việt Nam lần đầu tiên vào năm 1789 trong cuốn “ Flora cochin chinensis” gọi tên các cây lan trong cuộc hành trình đến Nam phần Việt Nam là Aerides, Phaius và Sarcopodium…mà đã được Ben Tham và Hooker ghi lại trong cuốn “Genera plante rum” (1862 – 1883) (Nguyễn Hữu Huy, Phan Ngọc Cấp – 1995), chỉ sau khi người Pháp đến Việt Nam thì mới có những công trình nghiên cứu được công bố đáng kể là F.gagne pain và A. gui llaumin mô tả 70 chi gồm 101 loài cho cả 3 nước Đông Dương trong bộ “Thực vật Đông Dương chí” ( Flora Genera Indochine) do H.
Leconte chủ biên xuất bản từ những năm 1932 – 1934. Đặc tính thực vật học của địa lan Lan cũng giống như các loại thực vật khác, gồm 6 bộ phận: rễ, thân, lá, hoa, quả, hạt [5], được mô tả như sau: Rễ lan Nhìn chung, họ lan bao gồm các cây thân thảo, sống lâu năm, sống ở đất, vách đá vôi sống phụ, sống hoại. Đối với địa lan khi sống ở đất, chúng thường có củ giả, rễ mập, xum xuê phụ (bì sinh) rễ bò dài hay ngắn. Chúng phát triển thân rễ nạc dài, ngắn mập hay mảnh mai (tuỳ thuộc vào từng loài) đưa cơ thể bò đi xa hay chụm lại thành các bụi dày.
Hệ rễ cũng nhỏ, đan thành búi. Ở một số loài lan có thân, lá kém phát triển hệ rễ phát triển dày đặc và kiêm nhiệm luôn cả vai trò quang hợp. Rễ có dạng dẹt, bò rất dài, màu xanh như lá. Thân cây Thân rất ngắn hay kéo dài, đôi khi phân nhánh, mang lá hay không mang lá.
Thân này gồm hệ thống của nhiều nhánh lâu năm, với bộ phận nằm ngang, bò dải trên giá thể hay ẩn sâu trong lòng đất. Ngược lại, rất ít khi gặp các loài phong lan sinh trưởng đơn trục n 6 (nhóm có thân), cơ thể khó có khả năng duy trì được tư thế thẳng đứng, nó phải nhờ đến các rễ chống đỡ để vươn cao, ở các loài phong lan sống phụ, có nhiều đoạn phình lớn, tạo thành củ giả. Đó là bộ phận dự trữ nước và chất dinh dưỡng để nuôi cây trong hoàn cảnh khô hạn khi sống bán trên cao. Đa số củ giả đều có màu xanh bóng, nên cùng với lá nó cũng làm nhiệm vụ quang hợp.
Lá lan Có thể phân lá lan thành 3 loại: lá đứng – lá nửa đứng, lá cong rũ. Hầu hết các loại địa lan đều là cây tự dưỡng, là “ xương” chế tạo chất dinh dưỡng bằng quang hợp, do đó nó phát triển rất đầy đủ hệ thống lá. Lá mọc đơn độc, hoặc xếp dày đặc ở gốc, hay xếp cách đề đặn trên thân, trên củ giả. Hình dáng lá thay đổi từ loại lá mọng nước, nạc, dài hình kim, hình trụ dài, tiết diện tròn hay có rãnh, đến loại lá hình phiến mỏng, dài, những lá dưới sát gốc thường tiêu giảm đi chỉ còn những bẹ không có phiến lá hay giảm hẳn thành các vảy.
Các loài địa lan có số lá trên nhánh biến động rất lớn: lá trên nhánh ít phải kể đến Đông lan (2,6 lá/ nhánh); trong khi đó Bạc lan (Cerythrostylum) có số lá/ nhánh rất lớn (9,1 lá/ nhánh). Độ dày và độ rộng của lá cũng rất khác nhau, lá dài phải kể đến Bích ngọc (Cymbidium dayamum): 1cm; Thanh ngọc (Cymbidiumensifolium) 40- 80 cm… Về màu sắc, phiến lá thường có màu xanh bóng như các chi Lan kiếm (Cymbidium. SW), chi lan Bầu rượu (Calanthe R.Br), có loài có màu xanh đậm như Hạc Đính Vàng (P. Hoa lan Cấu tạo của hoa lan phong phú và đa dạng.
Ta có thể gặp nhiều loài mà mỗi mùa chỉ có một đoá hoa nở hoặc có nhiều cụm hoa mà mỗi cụm chỉ đơm một bông. Mặc dù muôn hình muôn vẻ nhưng nếu ta quan sát hoa của bất kỳ cây lan nào cũng có một tổ chức đồng nhất của hoa mẫu 3 là một kiểu hoa đặc trưng của lớp một lá mầm, nhưng đã biến đổi rất nhiều để hoa có đối xứng qua một mặt phẳng. n 7 Mầm hoa của địa lan được hình thành từ đốt thứ 3, thứ 4 ở gần đáy của các giả hành, hoa đứng thẳng hay cong thường dài và mang nhiều hoa chồi hoa thường xuất hiện bên dưới giả hành, trong các nách lá, tách các bẹ già đâm ra bên ngoài. Thông thường, mỗi giả hành chỉ cho hoa một lần.
Chồi hoa thường xuất hiện đồng thời với chồi thân, nhưng chồi hoa no tròn hơn, còn chồi thân hơi dẹp. Các lá đầu tiên ở chồi thân mọc đâm ra hai phía hình đuôi cá, còn ở chồi hoa các lá bao hoa luôn ôm chặt quanh phát hoa. Cọng phát hoa không phân nhánh, dựng đứng hay buông thõng. Chiều dài của phát hoa từ 10cm đến hơn 100cm.
Cành hoa mang từ vài đến vài chục búp hoa xếp luân phiên nhau theo đường xoắn ốc. Búp hoa khi đã đủ lớn bắt đầu dang xa khỏi cọng hoa. Thoạt nhìn hoa địa lan có 5 cánh gần giống nhau, thực ra chỉ có 2 cánh hoa ở bên trong, còn lại là 3 lá đài ở bên ngoài, có cấu trúc và màu sắc giống cánh hoa. Cánh hoa thứ 3 chuyên hoá thành cánh môi, màu sắc sắc sỡ hơn xẻ thành 3 thuỳ tạo ra dạng nửa hình ống.
Hai thuỳ bên ôm lấy trụ, thuỳ thứ 3 có dạng bầu hay nhọn tạo thành hình đáy thuyền, làm chỗ đậu cho côn trùng khi đến đậu hút mật và thụ phấn cho hoa. Giữa 2 cánh môi có 2 gờ dọc song song màu vàng.Tận cùng bên trong có đĩa mật và đôi khi có tuyến tiết mồ hôi. Hoa lưỡng tính nhị đực và nhị cái cùng gắn chung trên một trụ nhị, nhuỵ hình hình bán trụ hơi cong về phía trước. Nhị ở trên cùng mang 2 khối phấn màu vàng có gót dính như keo.
Khối phấn được đậy bởi một nắp màu trắng ngà rễ mở dời chứa khối phấn của trục hợp nhuỵ cách với muỗm nhuỵ bởi một cái gờ nổi lên. Cấu trúc này trong tự nhiên hoa địa lan chỉ thụ phấn được nhờ côn trùng. Sau khi hoa thụ phấn, hoa xoay dần về vị trí cũ, bầu noãn phình to lên tạo thành quả. Quả lan Quả của cây địa lan thuộc loại quả nang, nở ra theo 3-6 đường nứt dọc, có dạng từ quả dài (Vanilla) đến dạng hình trụ ngắn phình ở giữa.
Khi chín quả nở ra và mảnh vỏ còn dính lại với nhau ở phần đỉnh và phía gốc. Ở một số n 8 loài quả chín nở theo 1-2 khía dọc, thậm chí không nứt ra mà hạt chỉ ra khỏi vỏ quả khi vỏ này bị mục nát. Hạt lan Hạt lan rất nhiều nhỏ li ti kích thước hạt vô cùng nhỏ với khối lượng toàn bộ hạt trong một quả =1/10-1/1000mg trong đó không khí chiếm 76-96% thể tích của quả. Do đó hạt lan hầu như không có khối lượng.
Hạt chỉ cấu tạo từ một khối chưa phân hoá, trên một mạng lưới nhỏ xốp chứa đầy không khí. Phải trải qua 2-18 tháng hạt mới chín. Phần lớn hạt thường chết vì khó gặp nấm cộng sinh cần thiết để nảy mần. Do đó hạt nhiều có thể theo gió bay rất xa, nhưng hạt nảy mần thành cây lại hiếm.
Chỉ ở trong những khu rừng già ẩm ướt, vùng nhiệt đới mới đủ điều kiện cho hạt lan nảy mầm.3 Đặc điểm thực vật của Địa lan Trần Mộng Xuân Địa lan Trần Mộng Xuân có tên khoa học Cymbidium lowianum thuộc họ Phong lan. Lan đất, củ giả tròn. Lá hình dải hẹp dài từ 60 – 80cm, số lá trung bình trên một nhánh là 5,1. Chùm hoa dài từ 70 – 100cm, thường dài hơn lá với 15- 30 hoa.
Hoa lớn dài 12cm màu vàng lục, cánh môi chia ba thuỳ màu vàng, đỉnh môi màu đỏ hồng. Hiện nay, đây là một trong số ít giống lan Sapa có hoa đẹp nở đúng dịp tết. Loài địa lan này chỉ đẻ một nhánh trong một năm, đẻ 2 đợt mầm trong một năm vào tháng 3 - 4 và tháng 9 - 10. Những mầm đẻ vào tháng 9 - 10 thường là mầm sinh trưởng, phát triển kém, còi cọc, nhũng mầm này khó có khả năng cho hoa.
Tốc độ sinh trưởng vè chiều cao của địa lan chậm, nhanh nhất là vào tháng 6 mới đạt chiều cao tối đa. n 9 Hình 1: Địa lan Trần Mộng Xuân (Cymbidium lowianum) 1.4 Thành tựu đạt được trong nuôi cấy mô hoa lan 1.