ĐẶT VẤN ĐỀ Cuộc sống càng phát triển, nhu cầu về hoa ngày càng tăng nên ngành sản xuất và kinh doanh hoa ngày càng được coi trọng. Theo báo cáo năm 2005 của FAO, giá trị sản lượng hoa cây cảnh của toàn thế giới năm 1995 đạt 35 tỷ USD, đến năm 2004 tăng lên 56 tỷ USD (tốc độ tăng bình quân năm là 20%); trong đó giá trị xuất khẩu đạt từ 8,5-10 tỷ USD/năm. Việt Nam, với khí hậu nhiệt đới rất thuận lợi cho việc phát triển đa dạng các loại hoa. Nghề trồng hoa được coi là một ngành kinh tế và có giá trị hàng hóa trừ năm 1980, diện tích trồng hoa và cây cảnh ở nước ta ngày càng được mở rộng.
Hiện nay, các giống hoa được thị trường trong và ngoài nước ưa chuộng đang được trồng ở nước ta chủ yếu là được nhập về từ nhiều nước khác nhau như: Hà Lan, Pháp, Trung Quốc, Đài Loan, Thái Lan.Các giống này có ưu điểm: kích thước lớn, màu sắc đẹp, kiểu dáng bông hấp hẫn hơn so với giống địa phương. Tuy nhiên, do không phải là giống bản địa hoặc cần có quá trình thích ứng lâu dài, các giống nhập nội còn biểu hiện một số nhược điểm liên quan đến khả năng thích ứng, chống chịu sâu bệnh, độ bền hoa… Đặc biệt, chi phí cho việc sản xuất một giống hoa có nguồn gốc nhập nội trở nên đắt đỏ vì phải tạo một số điều kiện thích ứng nhất định. Mục tiêu cần hướng tới của công tác chọn tạo giống cũng như của thị trường chơi hoa là tạo ra được các tính trạng mới lạ, hấp dẫn về màu sắc, hình dạng, kích thước, hương thơm, độ bền và khả năng chống chịu sâu bệnh, cũng như thích ứng tốt với điều kiện thời tiết khí hậu của vùng. Để đạt được mục tiêu này, việc cải tiến, thay đổi về mặt di truyền đóng vai trò quan trọng nhất.
Trong chọn tạo giống cây trồng việc gây đột biến thực nghiệm để đa dạng hoá nền di truyền của các vật liệu khởi đầu đã được coi là một trong những kỹ thuật có tính ứng dụng cao. Hơn nữa, cùng với sự phát triển của công nghệ tế bào thực vật, công nghệ xử lý đột biến in vitro đã trở thành công cụ hữu hiệu trong tạo giống cây trồng bởi nó cho phép rút ngắn thời gian và giảm bớt chi phí trong chọn tạo giống cây trồng mới. Công nghệ xử lý đột biến in vitro đặc biệt hiệu quả trong tạo các giống hoa mới. Cho đến nay đã có 187 giống hoa cúc, 34 giống hoa thược dược, 27 giống hoa hồng, 8 giống hoa phượng tiên, 25 giống hoa thu hải đường, 18 giống hoa cẩm chướng được tạo bằng con đường đột biến, chủ yếu xử lý in vitro chồi mầm, callus, hạt phấn, bao phấn, phôi soma…(Ahloowalia và Maluszynski, 2001).
Hiện nay trên thị trường Tp. Hồ Chí Minh và các thành phố lớn, nhiều loại hoa mới xuất hiện bên cạnh các loài hoa truyền thống, một trong số đó có cây hoa Chuông (Gloxinia speciosa). Loài hoa này có xuất xứ từ châu Phi và được nhiều người ưa thích. Cây được trồng trong chậu, hoa có nhiều màu sắc khác nhau, cánh nhung, viền trắng, phát triển tốt với điều kiện ánh sáng nhẹ và nơi thoáng mát.
Do đó, cây hoa Chuông rất thích hợp để trang trí trong nhà, công ty, các khách sạn du lịch hoặc để trên bàn làm việc. Để tiến xa hơn nữa trong công tác giống, cung cấp số lượng lớn cây giống hoa Chuông có màu sắc đặc biệt, mới lạ cho thị 9 trường hoa Việt Nam và nhu cầu sản xuất - xuất khẩu loại hoa này bằng cách áp dụng những tiến bộ khoa học kỹ thuật của nuôi cấy mô tế bào thực vật và bức xạ. Chính vì vậy, nhóm nghiên cứu đề xuất thực hiện đề tài: “Nghiên cứu tạo dòng đột biến cây hoa Chuông (Gloxinia speciosa) bằng xử lý bức xạ tia gamma nguồn Co60” là cần thiết. Mục tiêu chung: Nghiên cứu nhằm chọn, tạo dòng hoa Chuông mới làm phong phú thêm nguồn hoa kiểng tại Tp.
Hồ Chí Minh, đáp ứng nhu cầu tiêu thụ cây hoa kiểng tại thành phố và các vùng lân cận. Mục tiêu cụ thể: - Hoàn thiện quy trình công nghệ tạo dòng hoa Chuông mới bằng phương pháp chiếu xạ. - Chọn tạo được 2 – 3 dòng hoa Chuông biến dị có khác biệt về kiểu hình hoa, kiểu hình lá, màu sắc ở hoa và lá, đưa vào sản xuất thử nghiệm tại Trung tâm Công nghệ Sinh học Tp. Nội dung thực hiện của đề tài Nội dung 1: Nhân nhanh 2 giống hoa Chuông trong điều kiện in vitro.
Tạo mô sẹo và cụm chồi làm nguồn vật liệu cho chiếu xạ. Nội dung 2: Chiếu xạ và phân lập các dòng hoa Chuông biến dị ở điều kiện in vitro Nội dung 3: Khảo sát khả năng sinh trưởng, phát triển và phân lập các dạng biến dị của các cây hoa Chuông ở điều kiện nhà màng. Nội dung 4: Phân tích đa dạng di truyền các dòng hoa Chuông biến dị bằng kỹ thuật RAPD. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.
Giới thiệu chung về cây hoa Chuông 1.1 Sơ lược về nguồn gốc và phân loại thực vật Cây hoa Chuông được phân loại như sau: - Ngành : Angiospermae - Lớp : Dicotyledoneae - Bộ : Polemoniales - Họ : Gesneriaceae - Giống : Gloxinia - Loài : speciosa sp. Cây hoa chuông (Gloxinia speciosa) Cây hoa Chuông có tên là Florists Gloxinias được bắt nguồn Brazil năm 1789. Tên khoa học Gloxinia speciosa được đặt đầu tiên năm 1817 bởi Conrad Loddiges. Năm 1825, loài này được đổi tên theo chi là sinningia, sau này còn có tên tiếng Anh là Temple bell, Canterbury bell.
Ngoài ra, nó còn có một số tên thường được gọi như: Gloxinia, Brazilian gloxinia. Đây là giống nhập nội vào nước ta trong những năm gần đây và đã xuất hiện khá rộng rãi trên thị trường. Đặc tính sinh học cây hoa hoa Chuông Cây hoa Chuông là loại cây thân thảo lưu niên, có hoa đẹp, chủ yếu được trồng làm cây kiểng. Chiều cao cây khoảng 15 – 30cm, tán lá tỏa ra có đường kính khoảng 22 – 33cm.
Cây có củ nằm dưới mặt đất, lá rộng mọc sát đất, thân thấp, mọng nước. Lá có hình vỏ sò, màu xanh lá cây đậm, dài 20 – 30cm, có lông nhung mềm mượt, mặt duới của lá thường hơi đỏ. Mép lá có dạng khía, răng cưa. Cuống lá thuôn, gân lá hình xương cá, có nhiều lông tơ mịn.
Lá mọc đối xứng từng cặp xen kẽ nhau. Ở mỗi nách lá thường có chồi nách phát triển rất mạnh. Cây hoa Chuông thường nở hoa vào khoảng cuối mùa xuân đến đầu mùa thu. Đôi khi chúng ra hoa suốt năm.
Thời gian hoa nở khoảng 10 ngày. Hoa có hình Chuông, đường kính khoảng 6 – 9 cm mọc đơn lẻ hay mọc thành từng cụm nhiều bông với nhiều màu: trắng, hồng, hồng da cam, cam, đỏ, xanh, tím, cho đến tím sẫm. Hoa có thể cánh đơn hoặc cánh 11 kép, cánh hoa mềm mại, rìa cánh hoa trơn mịn hoặc gợn sóng, có phủ lớp lông mịn như nhung, các cánh hoa xếp xen kẽ nhau. Hoa Chuông còn được người yêu hoa gọi là "Nữ hoàng của hoa mùa hè".2 Yêu cầu về điều kiện ngoại cảnh Về nhiệt độ Nhiệt độ từ 18 – 24oC là thích hợp cho sự tăng trưởng của cây.
Trong giai đoạn ra hoa, nhiệt độ lạnh hơn 16 – 18°C sẽ kéo dài sự ra hoa. Dự trữ củ ngủ đông ở nhiệt độ 7 – 15°C. Nhiệt độ dưới 10oC gây tổn thương ở lá và hoa, tuy nhiên nhiệt độ cao trên 27oC làm cho cây phát triển nhanh chóng. Ánh sáng Cây hoa Chuông cần nhiều ánh sáng nhưng không thích ánh sáng mặt trời trực tiếp.
Ánh sáng trực tiếp sẽ làm cây bị cháy lá. Trong thời kì nghỉ cây không cần ánh sáng. Quang kì tốt nhất cho cây hoa Chuông khoảng 12 – 14 giờ sáng mỗi ngày. Nước tưới Hoa Chuông có cấu tạo hình ống kín, vì vậy khi tưới nước hoặc gặp mưa, nước thường đọng lại trong ống hoa không thoát ra được, làm cho hoa dễ bị thối và nhanh tàn.
Do đó, ứng dụng công nghệ tưới nhỏ giọt giúp cho lượng nước cần thiết được cung cấp trực tiếp vào gốc cây, không làm ướt lá và hoa. Góp phần hạn chế nấm bệnh gây hại trên lá và hoa. Định kỳ tưới nước cho cây 3- 4 lần/tuần với lượng nước tưới là 150 – 200 ml/chậu tùy vào điều kiện thời tiết, đảm bảo đủ độ ẩm cho cây, không được để cây bị úng. Dinh dưỡng Hoa Chuông cần lượng dinh dưỡng lớn ở giai đoạn ra hoa.
Vì vậy, cần bón phân cho cây cả trong giai đoạn sinh trưởng và ra hoa. Phân bón có thể dùng khi tưới, dinh dưỡng cung cấp cho cây qua hệ thống tưới nhỏ giọt 1 tuần 3 lần, mỗi lần khoảng 100ml/chậu (EC = 1. - Giai đoạn cây con đến hình thành nụ: chế độ dinh dưỡng cung cấp cho cây như theo quy trình dinh dưỡng trồng hoa Chuông của trung tâm Công nghệ Sinh học Tp HCM. - Giai đoạn từ nụ đến ra hoa: Tiếp tục duy trì lượng dinh dưỡng như giai đoạn trên, đồng thời bổ sung thêm phân bón gốc NPK 20-20-20, lượng bón 1 g/chậu.3 Kỹ thuật nhân giống cây hoa Chuông Nhân giống truyền thống Hoa Chuông được nhân giống truyền thống qua 2 cách: nhân giống hữu tính và nhân giống vô tính.
12 Nhân giống hữu tính: bằng cách gieo hạt. Đây là phương pháp nhân giống khá đơn giản và không cần nhiều trang thiết bị. Hạt được gieo vào giá thể thích hợp với độ ẩm trung bình. Sau 2 – 3 tuần, hạt nảy mầm thì chuyển sang chậu mới cùng loại đất thích hợp cho cây tăng trưởng.
Nhân giống vô tính: bằng củ, cắt đốt, lá hay thân, xử lý với chất kích thích ra rễ rồi cấm vào đất. Tuy nhiên, phương pháp cắt đốt và lá ít được sử dụng do Tỷ lệ thành công thấp vì cây ít có rễ hoặc ra rễ yếu ớt. Vi nhân giống Đây là phương pháp nhân giống vô tính sử dụng kỹ thuật nuôi cấy mô trong phòng thí nghiệm. Sản phẩm cho ra những cây con từ mô và cơ quan của cây với chất lượng tương đương nhau, ít nhiễm bệnh.4 Tình hình nghiên cứu cây hoa Chuông trên thế giới Trên thế giới hoa Chuông được trồng phổ biến ở một số nước như: Brazil.
Mexico, Mỹ, Hàn Quốc, Nhật, … Với vẻ đẹp và hương thơm của loài hoa này nên thời gian gần đây nó được trồng rộng rãi ở những vùng trồng hoa có khí hậu phù hợp. Bằng kỹ thuật nuôi cấy in vitro, năm 1999, F. Scaramuzzi và cộng sự đã thành công trong việc nhân giống cây hoa Chuông từ nuôi cấy phiến lá và chồi.