Luận Văn Thạc Sĩ: Nghiên Cứu Khả Năng Nhân Nhanh Và Ra Rễ Chồi Chuối Tiêu Bằng Nuôi Cấy Mô Tế Bào

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu nghiên cứu khả năng nhân nhanh và ra rễ chồi chuối tiêu từ nguồn nhập nội bằng phương pháp nuôi cấy, khảo sát thực trạng, phân tích nguyên nhân, đề

• Tác giả: Vi Thị Nhung
• Người hướng dẫn: PGS. Ngô Xuân Bình
• Trường học: Đại học Nông Lâm Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Công nghệ Sinh học
• Đề tài: Nghiên cứu khả năng nhân nhanh và ra rễ chồi chuối tiêu từ nguồn nhập nội bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp đại học
• Năm xuất bản: 2014
• 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 chuối
• 2.1.1. Nguồn gốc
• 2.1.2. Phân loại
• 2.1.3. Đặc điểm hình thái
• 2.1.3.1. Rễ
• 2.1.3.2. Thân chuối
• 2.1.3.3. Lá
• 2.1.3.4. Hoa chuối
• 2.1.3.5. Quả chuối
• 2.1.4. Giá trị của cây chuối
• 2.1.4.1. Giá trị dinh dưỡng
• 2.1.4.2. Giá trị thương phẩm
• 2.2. Khái quát về nuôi cấy mô tế bào thực vật
• 2.2.1. Khái niệm
• 2.2.2. Cơ sở của nuôi cấy mô tế bào thực vật
• 2.2.2.1. Tính toàn năng của tế bào thực vật
• 2.2.2.2. Sự phân hóa và phản phân hóa tế bào
• 2.3. Các nhân tố ảnh hưởng tới quá trình nhân giống cây chuối tiêu nhập nội
• 2.3.1. Điều kiện vô trùng
• 2.3.1.1. Buồng nuôi cấy
• 2.3.1.2. Vô trùng mẫu cấy
• 2.3.2. Môi trường nghiên cứu
• 2.3.2.1. Môi trường hoá học
• 2.3.2.1.1. Thành phần vô cơ
• 3. PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 3.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
• 3.3. Nội dung nghiên cứu
• 3.4. Phương pháp nghiên cứu
• 3.5. Nghiên cứu ảnh hưởng của một số chất kích thích sinh trưởng đến khả năng nhân nhanh của chồi chuối tiêu nhập nội
• 3.6. Nghiên cứu ảnh hưởng của một số chất kích thích sinh trưởng đến khả năng ra rễ chồi chuối tiêu nhập nội
• 3.7. Nghiên cứu ảnh hưởng của một số giá thể đến đến sinh trưởng, phát triển của cây chuối tiêu nhập nội giai đoạn sau nuôi cấy mô ở ngoài vườn ươm
• 3.8. Các chỉ tiêu theo dõi sau nuôi cấy
• 3.9. Điều kiện thí nghiệm
• 3.10. Phương pháp xử lý số liệu
• 4. PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của một số chất điều tiết sinh trưởng đến khả năng nhân nhanh chồi chuối tiêu nhập nội
• 4.2. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của một số chất điều tiết sinh trưởng đến khả năng ra rễ giống chuối tiêu nhập nội
• 4.3. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của giá thể đến tỷ lệ sống của cây chuối tiêu nhập nội nuôi cấy mô ngoài vườn ươm
• 5. PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• Tài liệu tiếng Việt
• Tài liệu tiếng Anh

Tóm tắt

I. Giới thiệu về nghiên cứu

Nghiên cứu khả năng nhân nhanh và ra rễ chồi chuối tiêu từ nguồn nhập nội bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào là một lĩnh vực quan trọng trong công nghệ sinh học. Cây chuối, với tên khoa học là Musa Paradisiaca L., có giá trị dinh dưỡng cao và được trồng rộng rãi ở Việt Nam. Việc áp dụng kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào giúp tăng cường khả năng nhân giống và đảm bảo chất lượng giống cây trồng. Mục tiêu của nghiên cứu này là xác định ảnh hưởng của các chất kích thích sinh trưởng đến khả năng nhân nhanh và ra rễ của chồi chuối tiêu, từ đó cung cấp giống cây có chất lượng cao và đồng đều.

1.1. Mục đích nghiên cứu

Mục đích chính của nghiên cứu là tìm ra phương pháp tối ưu để nhân nhanh và ra rễ chồi chuối tiêu. Nghiên cứu sẽ xác định các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình này, bao gồm các chất kích thích sinh trưởng như BAP, Kinetin, IAA, NAA và IBA. Kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp thông tin quý giá cho việc sản xuất giống chuối tiêu có năng suất cao và chất lượng tốt, đáp ứng nhu cầu thị trường.

1.2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Nghiên cứu không chỉ có ý nghĩa khoa học mà còn mang lại giá trị thực tiễn cao. Kết quả sẽ giúp hoàn thiện quy trình nuôi cấy mô tế bào, từ đó nâng cao hiệu quả sản xuất giống cây trồng. Việc ứng dụng công nghệ này sẽ góp phần bảo tồn nguồn gen quý và phát triển bền vững ngành nông nghiệp, đặc biệt là trong sản xuất chuối xuất khẩu.

II. Tổng quan tài liệu

Cây chuối có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới Đông Nam Á và đã được phát triển rộng rãi trên toàn thế giới. Cây chuối không chỉ có giá trị dinh dưỡng cao mà còn có giá trị thương phẩm lớn. Việc nuôi cấy mô tế bào cho phép nhân giống cây chuối một cách nhanh chóng và hiệu quả. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng việc sử dụng các chất kích thích sinh trưởng có thể cải thiện đáng kể khả năng nhân nhanh và ra rễ của chồi chuối tiêu. Điều này cho thấy tầm quan trọng của việc nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình này.

2.1. Đặc điểm cây chuối

Cây chuối có thân giả, lá lớn và rễ chùm. Đặc điểm sinh trưởng của cây chuối phụ thuộc vào nhiều yếu tố như điều kiện khí hậu, đất đai và kỹ thuật canh tác. Cây chuối có khả năng sinh trưởng nhanh và cho năng suất cao, đặc biệt là khi được nhân giống bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào.

2.2. Kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào

Kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào là một phương pháp hiện đại giúp nhân giống cây trồng một cách nhanh chóng và hiệu quả. Phương pháp này cho phép tạo ra nhiều cá thể mới từ một mẫu tế bào duy nhất, giữ nguyên các đặc tính di truyền của cây mẹ. Việc áp dụng kỹ thuật này trong sản xuất giống chuối tiêu sẽ giúp nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm.

III. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu được thực hiện thông qua các thí nghiệm trong điều kiện nuôi cấy mô tế bào. Các mẫu chồi chuối tiêu được tách ra và nuôi cấy trong môi trường vô trùng với sự bổ sung của các chất kích thích sinh trưởng. Các chỉ tiêu theo dõi bao gồm tỷ lệ nhân nhanh, tỷ lệ ra rễ và sự phát triển của cây con. Phương pháp xử lý số liệu được áp dụng để phân tích kết quả và đánh giá hiệu quả của các chất kích thích sinh trưởng.

3.1. Điều kiện thí nghiệm

Điều kiện thí nghiệm bao gồm việc duy trì môi trường vô trùng, nhiệt độ và ánh sáng phù hợp. Môi trường nuôi cấy được chuẩn bị với các thành phần dinh dưỡng cần thiết cho sự phát triển của chồi chuối tiêu. Việc kiểm soát các yếu tố này là rất quan trọng để đảm bảo thành công của quá trình nuôi cấy mô tế bào.

3.2. Phân tích kết quả

Kết quả nghiên cứu sẽ được phân tích bằng các phương pháp thống kê để xác định ảnh hưởng của các chất kích thích sinh trưởng đến khả năng nhân nhanh và ra rễ chồi chuối tiêu. Các số liệu thu thập được sẽ giúp đánh giá hiệu quả của từng loại chất kích thích và đưa ra các khuyến nghị cho việc áp dụng trong thực tiễn.

IV. Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng việc sử dụng các chất kích thích sinh trưởng như BAP và Kinetin có ảnh hưởng tích cực đến khả năng nhân nhanh chồi chuối tiêu. Tỷ lệ ra rễ cũng được cải thiện khi sử dụng NAA và IBA. Những phát hiện này khẳng định vai trò quan trọng của các chất kích thích trong quá trình nuôi cấy mô tế bào. Kết quả nghiên cứu không chỉ có giá trị trong lý thuyết mà còn có ứng dụng thực tiễn cao trong sản xuất giống cây trồng.

4.1. Ảnh hưởng của chất kích thích sinh trưởng

Các thí nghiệm cho thấy rằng BAP và Kinetin là những chất kích thích sinh trưởng hiệu quả nhất trong việc nhân nhanh chồi chuối tiêu. Sự kết hợp giữa các chất này cũng cho thấy tỷ lệ ra rễ cao hơn so với việc sử dụng từng chất riêng lẻ. Điều này cho thấy rằng việc tối ưu hóa công thức dinh dưỡng là rất cần thiết để đạt được kết quả tốt nhất.

4.2. Ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu có thể được áp dụng trong sản xuất giống chuối tiêu quy mô lớn. Việc sử dụng phương pháp nuôi cấy mô tế bào sẽ giúp cung cấp giống cây chất lượng cao, đồng thời giảm thiểu thời gian và chi phí sản xuất. Điều này không chỉ đáp ứng nhu cầu thị trường mà còn góp phần nâng cao giá trị kinh tế cho người nông dân.

V. Kết luận và kiến nghị

Nghiên cứu đã xác định được khả năng nhân nhanh và ra rễ chồi chuối tiêu từ nguồn nhập nội bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào. Kết quả cho thấy rằng việc sử dụng các chất kích thích sinh trưởng có ảnh hưởng tích cực đến quá trình này. Đề nghị tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về các yếu tố khác có thể ảnh hưởng đến khả năng sinh trưởng và phát triển của cây chuối tiêu trong điều kiện nuôi cấy mô.

5.1. Kết luận

Kết quả nghiên cứu đã chứng minh rằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào là một giải pháp hiệu quả cho việc nhân nhanh và ra rễ chồi chuối tiêu. Việc áp dụng các chất kích thích sinh trưởng phù hợp sẽ giúp nâng cao năng suất và chất lượng giống cây trồng.

5.2. Kiến nghị

Cần tiếp tục nghiên cứu và hoàn thiện quy trình nuôi cấy mô tế bào cho cây chuối tiêu. Đồng thời, khuyến khích ứng dụng công nghệ này trong sản xuất giống cây trồng để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Cây chuối (Musa paradisiaca L.) thuộc họ Chuối (Musaceae), là loại cây ăn quả nhiệt đới ngắn ngày có giá trị dinh dưỡng và thương phẩm cao, đóng vai trò quan trọng trong cơ cấu sản xuất nông nghiệp tại Việt Nam. Theo Quyết định phê duyệt quy hoạch phát triển rau quả và hoa cây cảnh đến năm 2010, tầm nhìn 2020 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, chuối được định hướng là mặt hàng cây ăn quả xuất khẩu chủ lực, với mục tiêu đạt sản lượng xuất khẩu 100 nghìn tấn và kim ngạch 35 triệu USD vào năm 2020.

Mặc dù Việt Nam nằm trong trung tâm phát sinh có nguồn gen chuối đa dạng, việc sản xuất giống chuối trong thực tiễn phần lớn vẫn dựa vào phương pháp truyền thống là tách chồi ngầm từ cây mẹ. Biện pháp nhân giống vô tính cổ truyền này bộc lộ nhiều hạn chế nghiêm trọng: hệ số nhân thấp, cây con không đồng đều, dễ mang mầm mống sâu bệnh hại tích lũy qua các thế hệ (đặc biệt là bệnh virus chùn đọt BBTV, nấm Fusarium oxysporum, bệnh héo rũ Panama và tuyến trùng hại rễ), dẫn đến chất lượng quả suy giảm và không đáp ứng được các tiêu chuẩn khắt khe của thị trường tiêu thụ nông sản hiện đại.

Năm 2010, Viện Khoa học Sự sống thuộc Trường Đại học Nông Lâm – Đại học Thái Nguyên đã tiếp nhận từ Trung tâm Phát triển Vùng (Bộ Khoa học và Công nghệ) một nguồn giống chuối tiêu mới nhập nội. Nguồn giống này sở hữu nhiều đặc tính nông học ưu việt như quả to, vỏ màu sắc đẹp, buồng nhiều nải, chất lượng thơm ngon và khả năng kháng chịu sâu bệnh tốt. Nhằm nhanh chóng nhân rộng nguồn gen quý này phục vụ sản xuất đại trà với độ thuần cao và sạch bệnh, phương pháp nuôi cấy mô tế bào (in vitro) là giải pháp công nghệ mang tính quyết định. Đề tài khóa luận "Nghiên cứu khả năng nhân nhanh và ra rễ chồi chuối tiêu từ nguồn nhập nội bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào" được thực hiện nhằm giải quyết các yêu cầu kỹ thuật cụ thể sau:

1. Xác định ảnh hưởng của một số chất kích thích sinh trưởng (BAP, Kinetin, IAA) đến khả năng nhân nhanh chồi chuối tiêu từ nguồn nhập nội.
2. Xác định ảnh hưởng của một số chất kích thích sinh trưởng thuộc nhóm auxin (NAA, IBA) đến khả năng ra rễ của chồi chuối tiêu nhập nội in vitro.
3. Xác định ảnh hưởng của một số loại giá thể đến sinh trưởng và tỷ lệ sống của cây chuối tiêu nhập nội giai đoạn thích ứng vườn ươm (ex vitro).

• Đối tượng nghiên cứu: Giống chuối tiêu nhập nội nuôi cấy mô đang trong giai đoạn nhân nhanh tại phòng thí nghiệm Bộ môn Công nghệ Tế bào, Viện Khoa học Sự sống, Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên.
• Phạm vi nghiên cứu: Tác động của phytohormone (chất điều hòa sinh trưởng) lên hệ số nhân chồi, chiều cao chồi, khả năng phân hóa rễ trong điều kiện in vitro và ảnh hưởng của công thức phối trộn giá thể đến tỷ lệ sống của cây con sau nuôi cấy mô ở vườn ươm.
• Thời gian và địa điểm: Đề tài được triển khai từ tháng 12 năm 2013 đến tháng 5 năm 2014 tại Bộ môn Công nghệ Tế bào thực vật, Viện Khoa học Sự sống, Trường Đại học Nông Lâm – Đại học Thái Nguyên.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và nguyên lý sinh học

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng các học thuyết và phát hiện kinh điển của công nghệ tế bào thực vật:

• Tính toàn năng của tế bào thực vật (Cellular Totipotency): Khái niệm do Haberlandt đề xuất năm 1902 và được Miller cùng Skoog chứng minh thực nghiệm vào năm 1953 khi tái sinh cây hoàn chỉnh từ tế bào lá. Mỗi tế bào thực vật riêng rẽ đều chứa toàn bộ hệ gen cần thiết và duy trì tiềm năng tái sinh thành một cá thể hoàn chỉnh khi nhận được tín hiệu kích thích thích hợp từ môi trường dinh dưỡng nhân tạo.
• Quá trình phân hóa và phản phân hóa tế bào: Mô tả chu trình chuyển đổi từ tế bào phôi sinh thành tế bào chuyên hóa đảm nhận các chức năng mô riêng biệt, sau đó phản phân hóa quay trở lại trạng thái phôi sinh có khả năng phân chia nguyên phân liên tục khi được nuôi cấy trong môi trường nhân tạo giàu chất điều hòa sinh trưởng.
• Môi trường dinh dưỡng cơ bản: Hệ thống môi trường MS (Murashige & Skoog, 1962) bao gồm các muối khoáng đa lượng (NH₄NO₃, KNO₃, MgSO₄·7H₂O, KH₂PO₄, CaCl₂·6H₂O), vi lượng (MnSO₄·4H₂O, ZnSO₄·7H₂O, H₃BO₃, KI, Na₂MoO₄·2H₂O, CuSO₄·5H₂O, CoCl₂·6H₂O), phức hợp sắt (FeSO₄·7H₂O và Na₂EDTA), kết hợp các vitamin hữu cơ (Thiamine HCl, Pyridoxine HCl, Nicotinic acid, Glycine) và myo-inositol. Môi trường bổ sung 30 g/l sucrose đóng vai trò nguồn năng lượng cacbon và 5,7 g/l agar làm giá thể gel hóa.
• Hệ chất điều tiết sinh trưởng (Phytohormone):
  • Nhóm Cytokinin: BAP (6-benzylaminopurine) và Kinetin (Furfurylaminopurine) có vai trò giải phóng tính ưu thế ngọn, thúc đẩy phân chia tế bào mô phân sinh và cảm ứng bật chồi nách.
  • Nhóm Auxin: IAA (Indole-3-acetic acid), NAA (α-Naphthaleneacetic acid) và IBA (Indole-3-butyric acid) kích thích quá trình phân hóa mô mạch dẫn và hình thành rễ bất định ở gốc chồi.

Phương pháp nghiên cứu và bố trí thí nghiệm

Nghiên cứu áp dụng phương pháp thực nghiệm sinh học vô trùng, bố trí thí nghiệm theo khối ngẫu nhiên hoàn toàn (CRD):

• Thí nghiệm nhân nhanh chồi: Chồi vô trùng sinh trưởng bình thường, sạch bệnh, không dị dạng được cắt bỏ ngọn và lớp bẹ lá thâm đen ở gốc. Bố trí gồm 3 thí nghiệm: khảo sát nồng độ BAP (0; 1; 2; 3; 4; 5 mg/l); khảo sát nồng độ Kinetin (0; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 mg/l); khảo sát kết hợp BAP tối ưu (4 mg/l) với IAA (0; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5 mg/l). Quy mô mỗi công thức gồm 3 lần nhắc lại, mỗi lần 5 bình nuôi cấy, mỗi bình 6 chồi (tổng 90 chồi/công thức). Thời gian theo dõi chu kỳ là 20 ngày.
• Thí nghiệm kích thích ra rễ: Sử dụng chồi in vitro khỏe mạnh có chiều dài 3–4 cm, mang 4–5 lá. Khảo sát độc lập nồng độ NAA (0; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5 mg/l) và IBA (0; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5 mg/l). Bố trí 3 lần nhắc lại, mỗi lần 5 bình, mỗi bình 7 chồi (tổng 105 chồi/công thức). Thời gian theo dõi là 20 ngày.
• Thí nghiệm thích ứng ngoài vườn ươm: Cây con đạt tiêu chuẩn in vitro được luyện cứng trong phòng 7 ngày trước khi đưa ra ngoài, rửa sạch môi trường agar bám ở rễ, ngâm giữ ẩm và trồng trên 5 công thức giá thể: Đất màu (ĐC); Đất màu + trấu hun (7:3); Đất màu + bã nấm (7:3); Đất màu + trấu hun + bã nấm (5:3:2); Đất màu + trấu hun + Tribat (6:3:1). Bố trí 3 lần nhắc lại, mỗi lần 30 cây (tổng 90 cây/công thức). Chế độ tưới phun sương 2 lần/ngày nhằm giữ ẩm độ giá thể từ 75%–80%. Theo dõi sinh trưởng sau 30 ngày.

Điều kiện phòng nuôi cấy và xử lý thống kê

• Phòng nuôi duy trì nhiệt độ ổn định 23 ± 1°C, thời gian chiếu sáng 12 giờ/ngày, cường độ chiếu sáng 2000 lux bằng đèn huỳnh quang. Môi trường được điều chỉnh pH trong khoảng 5,6–5,8 và khử trùng bằng nồi hấp áp lực ở 121°C, áp suất 1 atm trong 20 phút.
• Số liệu thực nghiệm được tính toán giá trị trung bình trên phần mềm Microsoft Excel và phân tích phương sai, kiểm định sai khác có ý nghĩa thống kê theo tiêu chuẩn LSD ở mức xác suất P = 0,05 và tính hệ số biến động CV% thông qua chương trình chuyên dụng IRRISTAT.

Nội dung chính theo từng chương

Phần 1: Mở đầu

Phần mở đầu nêu rõ cơ sở khoa học và nhu cầu cấp thiết của việc sản xuất giống chuối tiêu xuất khẩu bằng kỹ thuật nuôi cấy mô. Tác giả chỉ ra tính cấp bách trong việc nghiên cứu hoàn thiện quy trình nhân giống cho dòng chuối nhập nội mới được Viện Khoa học Sự sống tiếp nhận năm 2010. Mục tiêu nghiên cứu gồm 3 nội dung trọng tâm: tối ưu hóa môi trường nhân nhanh chồi, xác định môi trường tạo rễ hoàn chỉnh và đánh giá giá thể thích ứng tại vườn ươm. Ý nghĩa thực tiễn của công trình là cung ứng lượng lớn cây giống sạch bệnh, đồng đều về mặt di truyền phục vụ sản xuất thương phẩm.

Phần 2: Tổng quan tài liệu

Tác giả hệ thống hóa các tư liệu khoa học về cây chuối trên thế giới và tại Việt Nam:

• Phân loại học: Chuối thuộc chi Musa, họ Musaceae. Cây chuối ăn quả thương mại là thể tam bội (3n) không hạt, thân giả cấu tạo từ các bẹ lá lồng vào nhau, thân thật là phần củ ngầm tích lũy dinh dưỡng.
• Giá trị dinh dưỡng và thương phẩm: Năng lượng cung cấp đạt 110–120 calo/100g thịt quả, giàu kali, vitamin A, C, B6 và chất xơ pectin. Các sản phẩm chế biến phong phú từ sấy khô, tinh bột đến sản xuất cồn sinh học.
• Lịch sử vi nhân giống chuối: Điểm lại các công trình tiêu biểu như Reuveni (1986), Mohan Jain & Rony Swennen (2001), Masoud Sheidai (2009) về vai trò của BA, IAA trong nhân giống in vitro; các quy trình trong nước của Trần Văn Minh & Nguyễn Văn Uyển (1993), Nguyễn Quang Thạch (1995), Lê Vũ Ngọc Hoa (2005) và Vũ Ngọc Phượng (2009) trên giống chuối Cavendish.

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

Trình bày chi tiết đối tượng mẫu nuôi cấy, môi trường dinh dưỡng nền MS, nồng độ từng hoạt chất thử nghiệm và thiết kế thí nghiệm theo tiêu chuẩn thống kê sinh học. Thiết lập công thức định lượng cụ thể cho các chỉ tiêu theo dõi:

• Hệ số nhân chồi = (Tổng số chồi thu được) / (Tổng số chồi ban đầu).
• Chiều cao trung bình chồi = (Tổng chiều cao các chồi) / (Tổng số chồi đo đếm).
• Tỷ lệ ra rễ (%) = (Tổng số chồi ra rễ / Tổng số chồi nuôi cấy) × 100.
• Số rễ/chồi = (Tổng số rễ thu được) / (Tổng số chồi ra rễ).
• Tỷ lệ sống vườn ươm (%) = (Tổng số cây sống / Tổng số cây ra ngôi) × 100.

Phần 4: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Chương này công bố và luận giải các dữ liệu thực nghiệm qua 5 thí nghiệm thành phần:

1. Ảnh hưởng của BAP và Kinetin đến khả năng nhân nhanh chồi

Khi khảo sát BAP đơn lẻ từ 1,0 đến 5,0 mg/l, hệ số nhân chồi tăng dần từ công thức 2 đến công thức 5 và bắt đầu giảm ở công thức 6 (5,0 mg/l). BAP ở nồng độ 4,0 mg/l cho hệ số nhân cao nhất đạt 4,62 lần, chồi mập, lá xanh tốt. Trong khi đó, việc sử dụng Kinetin đơn lẻ cho hiệu quả thấp hơn nhiều: hệ số nhân chỉ dao động từ 1,93 đến 2,39 lần, chồi có xu hướng kéo dài thân nhưng mảnh khảnh, lá xanh nhạt.

Công thức	Nồng độ bổ sung (mg/l)	Số mẫu cấy (mẫu)	Hệ số nhân chồi (lần)	Chiều cao TB chồi (cm)	Chất lượng chồi
TN1: BAP
CT 1 (ĐC)	0,0	90	1,81	2,70	++
CT 2	1,0	90	2,71	2,32	+++
CT 3	2,0	90	2,84	3,30	+++
CT 4	3,0	90	3,69	3,26	+++
CT 5	4,0	90	4,62	2,63	+++
CT 6	5,0	90	3,67	2,09	+++
LSD₀.₀₅ / CV%			0,96	0,11	CV: 1,7% / 2,2%
TN2: Kinetin
CT 1 (ĐC)	0,0	90	1,81	2,70	++
CT 2	0,5	90	1,93	3,23	++
CT 3	1,0	90	2,03	3,37	++
CT 4	1,5	90	2,17	3,73	++
CT 5	2,0	90	2,39	3,84	++
LSD₀.₀₅ / CV%			0,66	0,81	CV: 3,5% / 5,6%

2. Ảnh hưởng của phối hợp BAP và IAA đến nhân nhanh chồi

Sử dụng nồng độ BAP tối ưu (4,0 mg/l) kết hợp với dải nồng độ IAA từ 0,1 đến 0,5 mg/l. Kết quả cho thấy sự kết hợp giữa Cytokinin và Auxin ở tỷ lệ thích hợp làm tăng khả năng phát sinh chồi. Nồng độ IAA 0,3 mg/l kết hợp với BAP 4,0 mg/l giúp hệ số nhân đạt đỉnh 5,03 lần sau 20 ngày nuôi cấy.

Công thức	BAP (mg/l)	IAA (mg/l)	Số mẫu cấy	Hệ số nhân (lần)	Chiều cao TB (cm)	Chất lượng chồi
CT 1 (ĐC)	4,0	0,0	90	4,62	2,63	+++
CT 2	4,0	0,1	90	3,43	2,26	+++
CT 3	4,0	0,2	90	4,83	3,32	+++
CT 4	4,0	0,3	90	5,03	2,34	+++
CT 5	4,0	0,4	90	3,79	2,38	+++
CT 6	4,0	0,5	90	3,63	2,43	+++
LSD₀.₀₅ / CV%				0,92	0,94	CV: 1,2% / 2,1%

3. Ảnh hưởng của NAA và IBA đến khả năng ra rễ

Tất cả các công thức bổ sung auxin cũng như đối chứng đều đạt tỷ lệ ra rễ 100% sau 20 ngày cấy chuyển. Tuy nhiên, hình thái và số lượng rễ có sự khác biệt rõ rệt:

• Với NAA: Nồng độ 0,3 mg/l cho số rễ trung bình đạt 5,10 rễ/chồi, chiều dài rễ trung bình 3,50 cm; rễ sinh trưởng khỏe, rễ màu trắng và phát triển rất nhiều lông hút.
• Với IBA: Nồng độ 0,5 mg/l tạo số lượng rễ cao nhất (6,43 rễ/chồi, chiều dài 3,37 cm). Mặc dù số rễ cao hơn nghiệm thức NAA nhưng rễ tạo thành lại ít lông hút và có hiện tượng thâm đen ở đầu chóp rễ. Do đó, NAA 0,3 mg/l được lựa chọn là hoạt chất tối ưu cho chất lượng cây giống hoàn chỉnh.

Công thức	Nồng độ (mg/l)	Tỷ lệ ra rễ (%)	Số rễ TB/chồi (rễ)	Chiều dài TB rễ (cm)	Màu sắc rễ
TN4: NAA
CT 1 (ĐC)	0,0	100,00	2,84	2,70	Trắng nâu
CT 2	0,1	100,00	3,54	2,80	Trắng
CT 3	0,2	100,00	3,93	3,30	Trắng
CT 4	0,3	100,00	5,10	3,50	Trắng
CT 5	0,4	100,00	4,70	3,63	Trắng
CT 6	0,5	100,00	4,43	3,90	Trắng
LSD₀.₀₅ / CV%			0,31	0,21	CV: 2,7% / 3,6%
TN5: IBA
CT 1 (ĐC)	0,0	100,00	5,30	2,67	Trắng nâu
CT 2	0,1	100,00	5,56	2,86	Trắng
CT 3	0,2	100,00	5,68	4,03	Trắng
CT 4	0,3	100,00	5,28	2,06	Trắng
CT 5	0,4	100,00	5,34	5,34	Trắng nâu
CT 6	0,5	100,00	6,43	3,37	Trắng (đầu rễ đen)
LSD₀.₀₅ / CV%			0,25	0,28	CV: 2,5% / 4,7%

4. Thử nghiệm giá thể nuôi dưỡng cây ngoài vườn ươm

Sau 30 ngày chuyển cây ra vườn ươm, cây sinh trưởng trên giá thể phối trộn Đất màu + trấu hun (tỷ lệ thể tích 7:3) đạt kết quả tối ưu: tỷ lệ sống đạt 95,56% và chiều cao trung bình cây đạt 7,09 cm, sai khác vượt trội có ý nghĩa thống kê so với đối chứng đất màu thuần (tỷ lệ sống 84,44%, chiều cao 4,85 cm).

Công thức	Thành phần giá thể (tỷ lệ phối trộn)	Số cây ra ngôi (cây)	Tỷ lệ sống (%)	Chiều cao TB cây (cm)
CT 1 (ĐC)	Đất màu	30	84,44	4,85
CT 2	Đất màu + trấu hun (7:3)	30	95,56	7,09
CT 3	Đất màu + bã nấm (7:3)	30	90,00	5,67
CT 4	Đất màu + trấu hun + bã nấm (5:3:2)	30	88,89	5,46
CT 5	Đất màu + trấu hun + Tribat (6:3:1)	30	78,89	5,15
LSD₀.₀₅ / CV%			4,51	0,41

Phần 5: Kết luận và kiến nghị

Tổng kết các thông số kỹ thuật tối ưu đã chứng minh bằng số liệu thực nghiệm: môi trường MS bổ sung BAP 4,0 mg/l + IAA 0,3 mg/l cho giai đoạn nhân nhanh; môi trường MS bổ sung NAA 0,3 mg/l cho giai đoạn ra rễ; giá thể đất màu + trấu hun (7:3) cho giai đoạn vườn ươm. Đề xuất mở rộng khảo nghiệm đồng ruộng để sớm công nhận giống mới và chuyển giao quy trình vi nhân giống vào quy mô công nghiệp.

Kết quả và đóng góp

Các thông số kỹ thuật then chốt đã xác lập

Khóa luận đã xây dựng được quy trình vi nhân giống hoàn chỉnh từ khâu nhân nhanh mô sẹo/chồi đến tạo cây con hoàn chỉnh và thích nghi hóa ex vitro cho giống chuối tiêu nhập nội:

• Môi trường nhân nhanh tối ưu: Môi trường nền MS có bổ sung sucrose 30 g/l, myo-inositol 100 mg/l, agar 5,7 g/l, BAP 4,0 mg/l kết hợp với IAA 0,3 mg/l (pH = 5,8). Công thức này đem lại hệ số nhân chồi đạt 5,03 lần sau chu kỳ 20 ngày nuôi cấy; chồi sinh trưởng khỏe mạnh, mập mạp, lá xanh thẫm, chiều cao trung bình đạt 2,34 cm.
• Môi trường ra rễ tạo cây hoàn chỉnh tối ưu: Môi trường nền MS bổ sung sucrose 30 g/l, myo-inositol 100 mg/l, agar 5,7 g/l, NAA 0,3 mg/l (pH = 5,8). Sau 20 ngày cấy chuyển, 100% chồi ra rễ với số lượng trung bình 5,10 rễ/chồi, chiều dài rễ trung bình 3,50 cm; hệ thống rễ phát triển nhiều lông hút, màu trắng khỏe, thân mập và lá xanh tươi.
• Giá thể vườn ươm tối ưu: Hỗn hợp Đất màu + trấu hun theo tỷ lệ thể tích 7:3 là môi trường giá thể tốt nhất cho cây chuối tiêu nuôi cấy mô thích nghi ngoại cảnh; tỷ lệ cây sống đạt 95,56% và chiều cao thân lá trung bình đạt 7,09 cm sau 30 ngày chăm sóc trong điều kiện duy trì ẩm độ 75%–80%.

So sánh và đóng góp khoa học

So với các nghiên cứu trước đây trên các giống chuối khác tại Việt Nam, tác giả đã chỉ ra những điểm tương đồng và khác biệt về phản ứng sinh lý của giống chuối tiêu nhập nội:

• Về nhân nhanh: Lê Vũ Ngọc Hoa và cs (2005) trên giống chuối già sử dụng môi trường phức tạp bổ sung Thiamine 0,4 mg/l, Adenine 80 mg/l, BAP 5 mg/l và IAA 0,5 mg/l để đạt hệ số nhân 6,78 lần; Nguyễn Quang Thạch và cs (1995) dùng BAP 5–7 mg/l phối hợp 10% nước dừa; Nguyễn Văn Uyển và cs (1993) đề xuất BAP 2–3 mg/l kết hợp IAA 0,5 mg/l và nước dừa 10%–15%. Đề tài của tác giả đã xác lập được công thức tinh giản không phụ thuộc vào nước dừa (vốn có thành phần hóa học không ổn định theo độ già của quả), chỉ sử dụng BAP 4 mg/l phối hợp IAA 0,3 mg/l mà vẫn đạt hệ số nhân cao (5,03 lần/chu kỳ 20 ngày).
• Về tạo rễ: Trong khi Nguyễn Quang Thạch (1995) dùng than hoạt tính 0,2 g/l, Nguyễn Văn Uyển (1993) dùng NAA 0,1% kết hợp 5% nước dừa, nghiên cứu này chứng minh nồng độ NAA 0,3 mg/l là ngưỡng thích hợp nhất cho giống nhập nội, vượt trội hơn IBA về mặt cảm ứng hình thành lông hút của rễ.
• Về giá thể: Khác biệt với Vũ Ngọc Phượng (2009) sử dụng mùn dừa cho giống Cavendish SP hay Nguyễn Trọng Lực (2009) sử dụng 100% trấu cho chuối mốc, công thức đất màu + trấu hun (7:3) tận dụng tốt nguồn phụ phẩm nông nghiệp sẵn có tại vùng trung du miền núi phía Bắc, tối ưu hóa độ tơi xốp và khả năng giữ ẩm.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của đề tài

• Nghiên cứu chỉ theo dõi sinh trưởng của cây con in vitro ở giai đoạn vườn ươm trong phạm vi 30 ngày đầu sau khi ra ngôi, chưa theo dõi được các giai đoạn sinh trưởng kéo dài sau khi sang bầu lớn hay trồng ra đất tự nhiên.
• Toàn bộ các công đoạn thực nghiệm mới chỉ dừng lại ở quy mô phòng thí nghiệm và vườn ươm thực nghiệm thuộc Viện Khoa học Sự sống, chưa triển khai thử nghiệm sản xuất ở quy mô bán công nghiệp hoặc công nghiệp để hạch toán đầy đủ định mức kinh tế kỹ thuật và giá thành sản xuất cây giống.
• Chưa tiến hành phân tích sâu cơ chế phân tử hoặc kiểm tra biến dị di truyền của quần thể chồi qua nhiều chu kỳ cấy chuyền bằng các chỉ thị phân tử (như RAPD hoặc SSR).

Hướng nghiên cứu tiếp

• Cần tiếp tục tiến hành các thí nghiệm khảo sát thời vụ trồng, khả năng sinh trưởng, phát triển, mức độ kháng bệnh trên đồng ruộng và năng suất buồng quả của giống chuối tiêu nhập nội trong điều kiện canh tác thực tế tại địa phương.
• Hoàn thiện các số liệu nông học và tính trạng chất lượng quả qua các vụ thu hoạch để làm cơ sở khoa học xây dựng hồ sơ đề xuất cơ quan thẩm quyền công nhận giống chuối tiêu nhập nội là giống cây trồng mới của Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên.
• Nghiên cứu ứng dụng công nghệ vi nhân giống này ở quy mô công nghiệp (nuôi cấy mô hàng loạt trong bình dung tích lớn hoặc hệ thống ngập chìm tạm thời) nhằm hạ giá thành cây giống, đáp ứng nhu cầu sản xuất chuối hàng hóa tập trung phục vụ xuất khẩu.

Giá trị tham khảo

Bản khóa luận tốt nghiệp là tài liệu tham khảo có giá trị thực tiễn cao cho:

• Sinh viên và học viên cao học chuyên ngành Công nghệ Sinh học, Nông học, Trồng trọt và Sinh lý thực vật: Cung cấp tài liệu mẫu mực về phương pháp thiết kế thí nghiệm nuôi cấy mô tế bào thực vật, cách thức xử lý số liệu sinh học bằng phần mềm thống kê IRRISTAT và cách trình bày báo cáo khóa luận khoa học.
• Kỹ thuật viên phòng thí nghiệm vi nhân giống: Cung cấp thông số định lượng chính xác về thành phần môi trường dinh dưỡng MS (chi tiết đến từng nồng độ hóa chất tại Phụ lục 3 của văn bản), kỹ thuật cắt tỉa mẫu chồi cấy và chế độ khử trùng dụng cụ, buồng nuôi cấy.
• Các trung tâm giống cây trồng và doanh nghiệp sản xuất nông nghiệp công nghệ cao: Tham khảo quy trình kỹ thuật thuần hóa cây chuối mô ngoài tự nhiên, đặc biệt là tỷ lệ phối trộn giá thể đất màu kết hợp trấu hun (7:3) nhằm nâng cao tỷ lệ sống của cây con giai đoạn sau ống nghiệm đạt trên 95%.

Câu hỏi thường gặp

1. Vì sao môi trường bổ sung BAP 4 mg/l kết hợp IAA 0,3 mg/l lại được lựa chọn cho giai đoạn nhân nhanh thay vì sử dụng nồng độ BAP cao hơn hoặc dùng riêng rẽ?

Khi sử dụng BAP riêng rẽ, nồng độ BAP 4 mg/l đạt hệ số nhân chồi là 4,62 lần, nhưng khi tăng lên 5 mg/l thì hệ số nhân giảm xuống còn 3,67 lần và chiều cao chồi giảm mạnh còn 2,09 cm do hiện tượng ức chế sinh trưởng bởi nồng độ cytokinin quá cao. Khi kết hợp BAP 4 mg/l với auxin IAA ở nồng độ 0,3 mg/l, tương tác đồng vận giữa hai nhóm hormone đã thúc đẩy đồng thời sự phân chia tế bào và phân hóa mầm chồi, nâng hệ số nhân lên mức cao nhất là 5,03 lần, chồi mập khỏe, lá xanh thẫm và hình thái cây cứng cáp hơn hẳn so với khi dùng BAP đơn độc.

2. Tại sao nghiên cứu lại chọn NAA 0,3 mg/l làm môi trường tạo rễ tối ưu trong khi nồng độ IBA 0,5 mg/l cho số rễ trung bình cao hơn (6,43 rễ/chồi so với 5,10 rễ/chồi)?

Mặc dù ở nồng độ IBA 0,5 mg/l số rễ tạo ra đạt 6,43 rễ/chồi (cao hơn mức 5,10 rễ/chồi của NAA 0,3 mg/l), nhưng quan sát hình thái thực tế cho thấy các chồi nuôi trên môi trường IBA tạo rễ có rất ít lông hút và xuất hiện hiện tượng thâm đen ở đầu chóp rễ. Ngược lại, môi trường bổ sung NAA 0,3 mg/l giúp rễ có màu trắng sáng, phân bố đều, đặc biệt là phát triển hệ thống lông hút dày đặc, thân cây mập và lá xanh tốt. Lông hút là cấu trúc quyết định khả năng hấp thu nước và dinh dưỡng khoáng khi chuyển cây ra môi trường đất tự nhiên, do đó NAA 0,3 mg/l là công thức tối ưu hơn về mặt sinh lý học.

3. Hiệu quả nhân nhanh chồi chuối của Kinetin khác biệt như thế nào so với BAP?

Kinetin cho hiệu quả nhân nhanh chồi thấp hơn đáng kể so với BAP. Ở dải nồng độ khảo sát từ 0,5 đến 2,0 mg/l, Kinetin chỉ đạt hệ số nhân tối đa là 2,39 lần (ở 2,0 mg/l), thấp hơn nhiều so với hệ số nhân 4,62 lần của BAP 4,0 mg/l. Ngoài ra, chồi chuối sinh trưởng trong môi trường bổ sung Kinetin có đặc điểm hình thái thân gầy, vống cao (đạt chiều cao 3,84 cm) và lá màu xanh nhạt (chất lượng chỉ đạt mức trung bình ++), không đạt tiêu chuẩn chồi mập khỏe như khi nuôi cấy trên môi trường bổ sung BAP.

4. Công thức giá thể nào cho tỷ lệ sống và sinh trưởng của cây chuối tiêu ngoài vườn ươm tốt nhất?

Công thức giá thể tốt nhất là hỗn hợp Đất màu + trấu hun phối trộn theo tỷ lệ thể tích 7:3 (Công thức 2). Sau 30 ngày theo dõi ngoài vườn ươm với chế độ tưới phun sương 2 lần/ngày giữ ẩm độ 75%–80%, tỷ lệ cây sống đạt tới 95,56% và chiều cao trung bình của cây đạt 7,09 cm. Kết quả này vượt trội có ý nghĩa thống kê so với đối chứng đất màu thuần (sống 84,44%, cao 4,85 cm) cũng như các công thức có bổ sung bã nấm hoặc đất Tribat.

5. Điều kiện môi trường vật lý trong phòng nuôi cấy mô được kiểm soát ở các thông số cụ thể nào?

Toàn bộ quá trình nuôi cấy in vitro được duy trì nghiêm ngặt trong điều kiện: nhiệt độ phòng nuôi ở mức 23 ± 1°C; thời gian chiếu sáng 12 giờ/ngày; cường độ chiếu sáng đạt 2000 lux bằng nguồn ánh sáng đèn huỳnh quang; môi trường dinh dưỡng được hiệu chỉnh pH ở mức 5,6–5,8 trước khi hấp khử trùng ở nhiệt độ 121°C trong thời gian 20 phút.

Kết luận

Khóa luận của sinh viên Vi Thị Nhung đã hoàn thiện quy trình kỹ thuật nhân giống in vitro cho dòng chuối tiêu mới nhập nội tại Viện Khoa học Sự sống – Đại học Nông Lâm Thái Nguyên. Đề tài xác định được môi trường nhân nhanh tối ưu là MS bổ sung BAP 4,0 mg/l kết hợp IAA 0,3 mg/l (hệ số nhân 5,03 lần) và môi trường kích thích tạo rễ hoàn chỉnh là MS bổ sung NAA 0,3 mg/l (100% ra rễ, 5,10 rễ/chồi, nhiều lông hút). Đồng thời, nghiên cứu khẳng định hỗn hợp giá thể đất màu và trấu hun theo tỷ lệ 7:3 là môi trường vườn ươm thích hợp nhất giúp cây chuối con đạt tỷ lệ sống 95,56% và sinh trưởng tốt sau 30 ngày ra ngôi. Kết quả thực nghiệm là luận cứ khoa học tin cậy để triển khai nhân giống thương phẩm số lượng lớn, giữ nguyên tính trạng di truyền của nguồn giống chuối tiêu triển vọng này.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Cây chuối có tên khoa học là Musa Paradisiaca L., thuộc họ chuối Musacae [5]. Chúng gồm những cây thân thảo lớn có rễ, sống lâu năm, lá mọc xoắn ốc có bẹ lá ôm lấy nhau tạo thành thân giả, phiến lá rất lớn [31], là cây ăn quả ngắn ngày, một loại quả bổ dưỡng và giá trị nên có quy mô sản xuất lớn ở nước ta. Tại quyết định phê duyệt quy hoạch phát triển rau quả và hoa cây cảnh đến năm 2010, tầm nhìn 2020 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, chuối được xác định là loại cây ăn quả xuất khẩu chủ lực của nước ta. Theo quy hoạch, đến năm 2020, tổng sản phẩm chuối quả xuất khẩu tương đương dứa đạt 100 nghìn tấn và kim ngạch xuất khẩu chỉ đứng sau dứa và thanh long đạt 35 triệu USD [1].

Nằm trong trung tâm phát sinh của cây chuối nên Việt Nam có một tập đoàn các giống chuối rất đa dạng. Trong đó, có nhiều giống chuối tiêu triển vọng có khả năng đáp ứng tiêu chuẩn xuất khẩu [9]. Năm 2010, Viện Khoa học Sự Sống, Trường Đại học Nông lâm đã tiếp nhận từ Trung tâm phát triển Vùng, Bộ Khoa học Công Nghệ giống chuối tiêu mới từ nguồn nhập nội. Đặc điểm của giống chuối này có nhiều triển vọng như quả to, màu sắc đẹp, buồng nhiều nải, chất lượng thơm ngon, ít bị sâu bệnh.

Hiện nay, trong công tác sản xuất giống chuối, phần lớn cây chuối thường được trồng bằng cây giống tách chồi. Chúng có độ đồng đều và chất lượng quả không cao nên chưa đáp ứng yêu cầu của thị trường. Trong khi đó, cây chuối được sản xuất bằng công nghệ nuôi cấy mô tế bào cho hệ số nhân giống cao, sạch bệnh, đồng đều và sinh trưởng khỏe. Việc ứng dụng phương pháp này để nhân nhanh giống chuối tiêu mới từ nguồn nhập nội là một phương pháp có ý nghĩa quan trọng cho công tác giống cây trồng, mang lại hiệu quả kinh tế cao.

Nhằm đáp ứng nhu cầu thực tiễn trên, chúng tôi tiến hành đề tài:“Nghiên cứu khả năng nhân nhanh và ra rễ chồi chuối tiêu từ nguồn nhập nội bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào”. Mục đích của đề tài Nghiên cứu khả năng nhân nhanh và ra rễ chồi chuối tiêu từ nguồn nhập nội bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào. Yêu cầu của đề tài Xác định được ảnh hưởng của một số chất kích thích sinh trưởng đến khả năng nhân nhanh chồi chuối tiêu từ nguồn nhập nội. Xác định được ảnh hưởng của một số chất kích thích sinh trưởng đến khả năng ra rễ chồi chuối tiêu từ nguồn nhập nội.

Xác định được ảnh hưởng của một số giá thể đến sinh trưởng, phát triển của cây chuối tiêu nhập nội giai đoạn sau nuôi cấy mô ở ngoài vườn ươm. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài - Ý nghĩa khoa học + Sử dụng phương pháp nuôi cấy mô tế bào tìm được môi trường và điều kiện thích hợp nhất cho phát triển giống chuối. + Kết quả nghiên cứu đưa ra một số kỹ thuật vi nhân giống cây chuối tiêu nhập nội bằng phương pháp in vitro. Từ đó, đánh giá được tác động của một số chất kích thích sinh trưởng trong nhân giống cây chuối tiêu mới.

+ Bổ sung nguồn tài liệu tham khảo phục vụ nghiên cứu, giảng dạy và sản xuất giống chuối tiêu mới thương phẩm có năng suất cao. - Ý nghĩa thực tiễn Kết quả nghiên cứu góp phần hoàn thiện quy trình kỹ thuật nhân giống cây chuối tiêu mới nhập nội nhằm cung cấp giống với số lượng lớn, chất lượng đảm bảo, đồng thời giữ được đặc tính di truyền của cây chọn lọc. n 3 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Giới thiệu chung về cây chuối 2.

Nguồn gốc Chuối có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới Đông Nam Á, châu Úc [19]. Từ Đông Nam Á cây chuối được chuyển qua Madagasca vào lục địa Châu Phi, sau đó tới các đảo Canari và Santodomigo (Champion J. Ngày nay, cây chuối đã được phát triển ở hầu khắp các vùng nhiệt đới ẩm trên thế giới. Người ta đã tìm thấy sự đa dạng về nguồn gen cây chuối không chỉ ở nơi phát sinh nguồn gốc mà còn ở khu vực Nam Mỹ, Đông và Tây Phi [4].

Phân loại Theo phân loại của Võ văn Chi (1978) [5] các loài chuối thuộc: Ngành ngọc Lan (Mangolophya), Lớp hành (Liliopsida), Phân lớp hành (Lilidae), Bộ gừng (Zingibereles), Họ chuối (Musacea). Họ chuối gồm 2 chi với 70 loài, trong đó chi Ensete gồm 10 loài, phân bố chủ yếu ở vùng Châu Phi; chi Musa gồm 60 loài phân bố ở các vùng nhiệt đới. Đặc điểm hình thái - Rễ Rễ chùm, có 2 loại là rễ ngang và rễ thẳng. Rễ ngang: Mọc xung quanh củ chuối và phân bố ở lớp đất mặt từ 0 - 30cm, phần nhiều tập trung ở độ sâu 0,15cm, bề ngang rộng tới 2 - 3cm loại rễ này sinh trưởng khỏe, phân bố rộng, đó là loại rễ quan trọng nhất để hút nước và dinh dưỡng nuôi cây.

n 4 Rễ thẳng: Mọc ở phía dưới củ chuối, ăn sâu 1 - 1,5cm, tác dụng chủ yếu giữ cây đứng vững. Rễ chuối chứa nhiều nước, giòn, mềm, dễ gãy, sức chịu hạn, chịu úng đều kém so với nhiều loại cây ăn trái khác [7], [20]. Nhiệt độ tốt nhất cho rễ sinh trưởng ở ban ngày là 25°C - 33°C, ban đêm là 18°C - 26°C [7]. - Thân chuối Thân cây chuối là thân giả, hình trụ do nhiều bẹ lá lồng vào nhau làm thành.

Chiều cao có thể từ 2m - 5m [7]. Củ chuối nằm trong đất là thân thật, có hình tròn dẹt và ngắn, khi phát triển đầy đủ có thể rộng 30cm. Phần bên ngoài xung quanh củ chuối được bao phủ bởi những vết sẹo từ bẹ lá có dạng tròn. Ở đáy mỗi bẹ lá đều có một chồi mầm nhưng chỉ các chồi ở phần giữa củ là phát triển được, có khuynh hướng mọc trồi dần lên.

Các sẹo lá mọc rất gần nhau làm thành khoảng cách rất ngắn. Củ chuối sống lâu năm, là cơ quan chủ yếu dự trữ chất dinh dưỡng, đồng thời là nơi để rễ, lá, mầm và cuống hoa mọc ra. Do đó củ chuối to mập là cơ sở đảm bảo cho cây sinh trưởng nhanh, năng suất cao. Xung quanh củ chuối có nhiều mầm ngủ, sau này sẽ phát triển thành cây con [20].

- Lá Lá chuối phát triển mạnh nhất từ tháng 5 đến tháng 8, mỗi tháng mọc ra 3 - 4 lá, phiến lá to, dày, màu xanh đậm và bóng. Từ tháng 10 trở đi, cách 2 - 3 tuần mới ra 1 lá mới, lá thường mỏng, nhỏ, màu xanh nhạt, sinh trưởng chậm. Đến tháng 12 mỗi tháng chỉ mọc được 1 lá [20]. - Hoa chuối Cây chuối con sau khi mọc (hoặc sau khi trồng) 8 - 10 tháng bắt đầu hình thành mầm hoa, sau đó khoảng 1 tháng bắt đầu trổ buồng.

Hoa chuối thuộc loại hoa chùm gồm 3 loại: Hoa cái, hoa lưỡng tính và hoa đực [20]. Hoa cái: Tập trung ở phía gốc cuống buồng, phần này dài nhất (50 - 100cm). Loại hoa này nở ra trước tiên, nhị cái phát triển, nhị đực thoái hóa. Chỉ có hoa cái là phát triển thành trái được.

Do đó, khi trồng, chọn lọc cây giống tốt, chăm bón kịp thời để hình thành nhiều hoa cái là nhân tố quan trọng bảo đảm năng suất cao [20]. Hoa lưỡng tính: Nằm ở phần giữa bắp chuối, loại hoa này không nhiều, về sau sẽ rụng và không hình thành trái được [20]. n 5 Hoa đực: Nằm ở phía đầu bắp chuối, nhị cái thoái hóa, nhị đực phát triển, dài bằng nhị cái. Loại hoa đực không thể hình thành trái được sau này sẽ khô đi và rụng dần [20].

- Quả chuối Cây chuối cho quả ăn là chuối tam bội nên không có hạt. Có loại chuối hột là chuối nhị bội 2n và chuối tứ bội 4n. Đối với cây chuối cho quả ăn tam bội, muốn có hạt thì phải lai giữa các dạng đã lưỡng bội hóa. Bằng cách này, nhìn chung hạt chuối nảy mầm thường yếu và hạt dễ mất sức nảy mầm nên phải nuôi cấy trong môi trường nhân tạo [7].

Giá trị của cây chuối - Giá trị dinh dưỡng Chuối là một trong 5 loại quả trao đổi chủ yếu trên thị trường thế giới, bên cạnh giá trị là loại quả cho khối lượng sản phẩm lớn, chuối còn có hàm lượng dinh dưỡng khá cao, tại một số nước Châu Á, Châu Phi, chuối là loại lương thực chủ yếu, được sử dụng như khoai tây ở các nước có khí hậu ôn đới [15]. Trong quả chuối có một lượng vitamin khá lớn, đặc biệt là các vitamin nhóm A và C. Tuỳ thuộc vào giống, hàm lượng vitamin có thể thay đổi, các giống chuối ăn được thường giàu vitamin C và B6, còn các giống chuối trong nhóm chuối nấu lại giàu vitamin A. Nói chung, hàm lượng vitamin trong chuối phong phú và cao hơn một số loại quả khác như cam, táo… Tác giả Champion J.

cho rằng quả chuối có giá trị dinh dưỡng cao, thể hiện khi ăn 100g thịt quả chuối cho mức năng lượng 110 - 120 calo. Trong khi đó, 100g táo chỉ cho mức năng lượng 64 calo, 100g cam cho 52 calo, 100g đào cho 45 calo… Mặt khác, các thành phần dinh dưỡng trong quả chuối được cơ thể hấp thụ nhanh. Vì vậy, chuối được coi là loại quả lý tưởng cho người già, sức khỏe yếu, suy dinh dưỡng, mệt mỏi… Ngoài ra, quả chuối cũng có vị trí đặc biệt trong khẩu phần ăn giảm mỡ, Cholesterol và muối Natri… [4], [5]. Đặc biệt trong chuối có nhiều Pectin, là 1 glucid không có giá trị về mặt năng lượng nhưng là chất giúp cho sự tiêu hóa hấp thu tốt, chống nhiễm trùng đường ruột.

Chuối cung cấp nhiều năng lượng nhất vì chuối chứa nhiều bột đường nhất [11]. n 6 Theo y học cổ truyền và hiện đại thì sản phẩm quả chuối là một loại thực phẩm và là một dược liệu có khả năng trị được một số bệnh tật như bệnh huyết áp, bệnh dạ dày, bệnh đường ruột [11]. - Giá trị thương phẩm Theo Cohen J.I, (1990) [25] và một số tác giả, chuối sấy là một sản phẩm cho năng lượng cao, khối lượng nhẹ, dễ dàng vận chuyển và bảo quản. Ngoài ra, chuối sấy còn được sử dụng làm nguyên liệu cho sản xuất bánh kẹo, tinh dầu.