Luận án tiến sĩ nghiên cứu tạo dòng lan dendrobium thấp cây triển vọng bằng phương pháp lai hữu tính kết hợp chiếu xạ và nuôi cấy in vitro

Luận án tiến sĩ phân tích nghiên cứu tạo dòng lan dendrobium thấp cây triển vọng bằng phương pháp lai hữu tính kết hợp chiếu, xây dựng cơ sở lý luận, kiểm chứng thực nghiệm, đóng

• Tác giả: Nguyễn Văn Vinh
• Người hướng dẫn: PGS. Bùi Văn Lệ
• Trường học: Trường Đại Học Nông Lâm
• Chuyên ngành: Nông Nghiệp
• Đề tài: Nghiên Cứu Tạo Dòng Lan Dendrobium Thấp Cây Triển Vọng Qua Lai Hữu Tính Và Nuôi Cấy In Vitro
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: TP.HCM

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT
• SUMMARY
• 1. MỞ ĐẦU
• 1. CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Giới thiệu về hoa lan và lan Dendrobium
• 1.2. Đặc điểm hình thái của lan Dendrobium
• 1.3. Thân và giả hành
• 1.4. Sự thụ phấn ở lan
• 1.5. Đặc điểm của lan Dendrobium mini
• 1.6. Thị trường hoa lan và xu hướng về giống lan Dendrobium
• 1.7. Thị trường hoa lan và lan Dendrobium
• 1.8. Tiềm năng và xu hướng phát triển thị trường hoa lan và lan Dendrobium
• 1.9. Chọn tạo giống thực vật
• 1.10. Đặc điểm di truyền của giống lan Dendrobium
• 1.11. Cơ sở khoa học của việc lai giống hoa lan
• 1.12. Đặc điểm nảy mầm của hạt lan và gieo hạt lan
• 1.13. Kỹ thuật nuôi cấy in vitro trong chọn tạo giống hoa lan
• 1.14. Ứng dụng đèn LED trong nuôi cấy in vitro
• 1.15. Tạo giống bằng phương pháp gây đột biến
• 1.16. Sơ lược về đột biến bằng kỹ thuật chiếu xạ
• 1.17. Cơ chế tạo đột biến của tia gamma 60Co
• 1.18. Tác động của bức xạ gamma 60Co lên thực vật
• 1.19. Ảnh hưởng của liều chiếu xạ đến hiệu quả gây đột biến
• 1.20. Liều gây chết LD30, LD50 và liều gây đột biến hiệu quả
• 1.21. Tần số đột biến in vitro
• 1.22. Các kỹ thuật được ứng dụng trong chọn tạo giống đột biến
• 1.23. Sự kết hợp của chọn giống đột biến bằng nuôi cấy thực vật in vitro và chiếu xạ tia gamma
• 1.24. Một số yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả gây đột biến của tia gamma
• 1.25. Ảnh hưởng của ẩm độ hạt
• 1.26. Ảnh hưởng của giai đoạn khác nhau trong quá trình phát triển cá thể
• 1.27. Ảnh hưởng của các kỹ thuật gây đột biến
• 1.28. Ưu và nhược điểm của phương pháp chọn giống bằng kỹ thuật nuôi cấy in vitro và xử lý đột biến bằng tia gamma
• 1.29. Ý nghĩa của phương pháp chọn giống đột biến
• 1.30. Ứng dụng tia gamma trong tạo giống hoa
• 1.31. Ứng dụng chỉ thị di truyền để chọn lọc dòng đột biến trong chọn giống cây trồng và hoa lan
• 1.32. Phương pháp đánh giá di truyền dựa vào chỉ thị hình thái
• 1.33. Phương pháp đánh giá di truyền dựa vào các chỉ thị phân tử DNA
• 1.34. Một số kết quả nghiên cứu về hoa lan trên thế giới
• 1.35. Một số kết quả nghiên cứu về lai tạo giống hoa lan trên thế giới
• 1.36. Một số kết quả nghiên cứu tạo giống hoa lan đột biến trên thế giới
• 1.37. Một số kết quả nghiên cứu về hoa lan tại Việt Nam
• 1.38. Một số kết quả nghiên cứu về lai tạo giống hoa lan tại Việt nam
• 1.39. Một số kết quả nghiên cứu tạo giống hoa lan đột biến tại Việt Nam
• 1.40. Một số nghiên cứu nhân giống in vitro lan Dendrobium
• 1.41. Một số nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật RAPD để đánh giá sự khác biệt di truyền tại Việt Nam
• 1.42. Nhận xét chung
• 2. CHƢƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Nội dung 1: Xác định môi trường và điều kiện nuôi cấy thích hợp cho sự phát triển của hạt lan lai Dendrobium thấp cây
• 2.2. Xác định môi trường nuôi cấy thích hợp cho sự nảy mầm, sự hình thành chồi và rễ của hạt lan lai Dendrobium thấp cây
• 2.3. Xác định môi trường nuôi cấy thích hợp cho sự nảy mầm của hạt lan lai Dendrobium thấp cây
• 2.4. Xác định môi trường nuôi cấy thích hợp cho sự sinh trưởng, phát triển của chồi lan lai Dendrobium thấp cây
• 2.5. Xác định môi trường nuôi cấy thích hợp cho sự tạo rễ của chồi lan lai Dendrobium thấp cây
• 2.6. Xác định tỷ lệ ánh sáng đỏ/xanh dương và cường độ chiếu sáng thích hợp cho sự nảy mầm, sự hình thành chồi và rễ của hạt lan lai Dendrobium thấp cây
• 2.7. Thí nghiệm 2A: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ ánh sáng đỏ/xanh dương và cường độ chiếu sáng tối ưu từ đèn LED đơn sắc đến sự phát triển của hạt lan Dendrobium in vitro
• 2.8. Thí nghiệm 2B: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ ánh sáng đỏ/xanh dương và cường độ chiếu sáng tối ưu từ đèn LED đơn sắc đến sự tạo chồi lan Dendrobium in vitro
• 2.9. Thí nghiệm 2C: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ ánh sáng đỏ/xanh dương và cường độ chiếu sáng tối ưu từ đèn LED đơn sắc đến sự tạo rễ lan Dendrobium in vitro
• 2.10. Phương pháp xử lý số liệu
• 2.11. Lai tạo hoa lan Dendrobium thấp cây và chọn lọc một số dòng lai có triển vọng
• 2.12. Lai tạo một số tổ hợp lai Dendrobium thấp cây
• 2.13. Bố trí các cặp lai
• 2.14. Cách thức thực hiện
• 2.15. Các chỉ tiêu theo dõi/đánh giá
• 2.16. Đánh giá sự nẩy mầm và sinh trưởng của các hạt lai trong điều kiện in vitro
• 2.17. Đánh giá sự sinh trưởng, phát triển, đặc điểm hoa và chọn lọc một số dòng lai có triển vọng
• 2.18. Chiếu xạ gây đột biến in vitro protocorm lan Dendrobium thấp cây và chọn lọc một số dòng đột biến có triển vọng
• 2.19. Ảnh hưởng của liều tia gamma 60Co đến sinh lý và xác định LD50 trong điều kiện in vitro
• 2.20. Ảnh hưởng của liều chiếu xạ gamma 60Co đến tỷ lệ chết và xác định LD50 của tổ hợp lai Dendrobium thấp cây DM12x13
• 2.21. Ảnh hưởng của liều xạ gamma 60Co đến khả năng gây đột biến và đánh giá sự sinh trưởng của các biến dị thuộc tổ hợp lai DM12x13 trong điều kiện in vitro
• 2.22. Đánh giá sự sinh trưởng, phát triển, đặc điểm hoa và chọn lọc một số dòng đột biến có triển vọng
• 2.23. Đánh giá sự khác biệt di truyền và nhân giống một số dòng lai, dòng đột biến có triển vọng
• 2.24. Sử dụng chỉ thị phân tử đánh giá sự khác biệt di truyền một số dòng lai và dòng đột biến có triển vọng
• 2.25. Nhân giống vô tính một số dòng lai triển vọng và đánh giá sự sinh trưởng trong điều kiện in vitro
• 2.26. Đánh giá sự sinh trưởng, phát triển và đặc điểm hoa một số dòng lai triển vọng trong điều kiện nhà lưới
• 2.27. Nhân giống vô tính một số dòng đột biến triển vọng và đánh giá sự sinh trưởng trong điều kiện in vitro
• 2.28. Đánh giá sự sinh trưởng, phát triển và đặc điểm hoa một số dòng đột biến triển vọng trong điều kiện nhà lưới
• 3. CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Xác định môi trường và điều kiện nuôi cấy thích hợp cho sự phát triển của hạt lan lai Dendrobium thấp cây
• 3.2. Xác định môi trường nuôi cấy thích hợp cho sự nảy mầm, sự hình thành chồi và rễ của hạt lan lai Dendrobium thấp cây
• 3.3. Xác định tỷ lệ ánh sáng đỏ-xanh dương và cường độ chiếu sáng thích hợp cho sự nảy mầm, sự hình thành chồi và rễ của hạt lan lai Dendrobium thấp cây
• 3.4. Ảnh hưởng của ánh sáng đèn LED ở các cường độ chiếu sáng khác nhau lên sự phát triển của hạt lan Dendrobium thấp cây
• 3.5. Ảnh hưởng của ánh sáng đèn LED ở các cường độ chiếu sáng khác nhau đến sự hình thành và phát triển protocorm lan Dendrobium thấp cây
• 3.6. Ảnh hưởng của ánh sáng đèn LED ở các tỷ lệ ánh sáng đỏ/xanh dương và cường độ chiếu sáng khác nhau đến hệ số nhân và kích thước chồi lan Dendrobium thấp cây in vitro
• 3.7. Ảnh hưởng của ánh sáng đèn LED ở các cường độ chiếu sáng khác nhau đến sự phát triển rễ từ chồi lan Dendrobium thấp cây
• 3.8. Lai tạo hoa lan Dendrobium thấp cây, đánh giá sinh trưởng, phát triển và chọn lọc một số dòng lai có triển vọng
• 3.9. Lai tạo và đánh giá phản ứng của hoa sau khi thụ phấn ở 20 tổ hợp lai Dendrobium thấp cây
• 3.10. Đánh giá đặc điểm thụ phấn của 20 tổ hợp lan lai
• 3.11. Xác định đặc điểm quá trình phát triển của quả
• 3.12. Sự nảy mầm của hạt lan lai trong điều kiện in vitro
• 3.13. Đánh giá sự sinh trưởng của các con lai từ 9 tổ hợp lai trong điều kiện in vitro
• 3.14. Đánh giá sự sinh trưởng, phát triển của các con lai trong điều kiện nhà lưới
• 3.15. Sự phân nhóm của 30 cá thể con lai thuộc tổ hợp DM11x12 dựa trên đặc điểm hình thái
• 3.16. Sự phân nhóm của 30 cá thể con lai thuộc tổ hợp DM11x24 dựa trên đặc điểm hình thái
• 3.17. Sự phân nhóm của 30 cá thể con lai thuộc tổ hợp DM12x11 dựa trên đặc điểm hình thái
• 3.18. Đặc điểm hình thái của 3 dòng lai Dendrobium thấp cây có triển vọng được chọn lọc
• 3.19. Quy trình tạo dòng lan lai Dendrobium thấp cây
• 3.20. Chiếu xạ gây đột biến in vitro protocorm lan Dendrobium thấp cây và chọn lọc một số dòng đột biến có triển vọng
• 3.21. Xác định liều LD50
• 3.22. Chiếu xạ gây đột biến in vitro protocorm tổ hợp DM12x13
• 3.23. Chọn lọc, quan sát hình thái các dòng biến dị đột biến trong điều kiện in vitro
• 3.24. Một số kiểu biến dị lạ được ghi nhận sau khi chiếu xạ protocorm tổ hợp lai DM12×13
• 3.25. Nhận xét chung đối với tổ hợp DM12x13 sau khi được chiếu xạ
• 3.26. Sự sinh trưởng và phát triển các cá thể đột biến trong điều kiện nhà lưới
• 3.27. Số lá của 177 cá thể chiếu xạ từ protocorm Dendrobium thấp cây
• 3.28. Số giả hành của 177 cá thể chiếu xạ từ protocorm Dendrobium thấp cây nảy mầm
• 3.29. Chiều cao giả hành của 177 cá thể chiếu xạ từ protocorm Dendrobium thấp cây
• 3.30. Sự sinh trưởng của tổ hợp lan lai DM12x13 được chiếu xạ bằng nguồn 60 Co
• 3.31. Sự hình thành, phát triển và đặc điểm của hoa
• 3.32. Chọn lọc một số dòng đột biến có triển vọng
• 3.33. Quy trình tạo dòng lan Dendrobium thấp cây đột biến
• 3.34. Đánh giá sự khác biệt di truyền và nhân giống một số dòng lai, dòng đột biến có triển vọng
• 3.35. Kết quả khuếch đại DNA với 10 primer RAPD
• 3.36. Phân tích mối quan hệ di truyền 8 dòng lan Dendrobium thấp cây bố mẹ với 8 cá thể lai tiềm năng và 3 cá thể đột biến triển vọng
• 3.37. Nhân dòng vô tính và khảo sát sinh trưởng, phát triển 3 dòng lai có triển vọng trong điều kiện in vitro
• 3.38. Khảo sát sinh trưởng, phát triển 3 dòng lai có triển vọng trong điều kiện nhà lưới
• 3.39. Nhân dòng vô tính và khảo sát sinh trưởng, phát triển 3 dòng đột biến có triển vọng trong điều kiện in vitro
• 3.40. Khảo sát sinh trưởng, phát triển 3 dòng đột biến có triển vọng trong điều kiện nhà lưới
• 1. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
• DANH SÁCH CÁC BẢNG
• DANH SÁCH CÁC HÌNH

Tóm tắt

I. Giới thiệu về nghiên cứu

Nghiên cứu này tập trung vào việc tạo ra dòng lan Dendrobium thấp cây triển vọng thông qua lai hữu tính kết hợp với nuôi cấy in vitro. Mục tiêu chính là xây dựng quy trình tạo giống và đánh giá sự khác biệt di truyền giữa các dòng lai và dòng đột biến. Việc áp dụng công nghệ sinh học trong nghiên cứu này không chỉ giúp nâng cao năng suất mà còn cải thiện chất lượng giống lan, đáp ứng nhu cầu thị trường ngày càng cao.

1.1. Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu cụ thể của nghiên cứu bao gồm xác định điều kiện môi trường nuôi cấy và ánh sáng phù hợp cho sự nảy mầm, hình thành chồi và rễ của cây lan Dendrobium thấp cây. Nghiên cứu cũng hướng đến việc tạo ra 2-3 dòng lan lai và 2-3 dòng lan đột biến có triển vọng, từ đó xây dựng quy trình tạo dòng lai và dòng đột biến. Việc đánh giá sự khác biệt di truyền giữa các dòng này sẽ được thực hiện bằng chỉ thị phân tử, giúp xác định các dòng có tiềm năng phát triển trong tương lai.

II. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp lai hữu tính và nuôi cấy in vitro để tạo ra các dòng lan mới. Các thí nghiệm được thực hiện để xác định môi trường nuôi cấy tối ưu, bao gồm tỷ lệ ánh sáng đỏ/xanh dương và cường độ chiếu sáng. Kỹ thuật chiếu xạ gamma 60Co cũng được áp dụng để tạo ra đột biến, từ đó tăng cường khả năng phát triển và đa dạng hóa các đặc tính của cây lan. Các chỉ tiêu theo dõi và đánh giá được thiết lập rõ ràng để đảm bảo tính chính xác và hiệu quả của nghiên cứu.

2.1. Quy trình nuôi cấy in vitro

Quy trình nuôi cấy in vitro bao gồm các bước chuẩn bị môi trường, gieo hạt, và theo dõi sự phát triển của hạt lan. Môi trường nuôi cấy được tối ưu hóa với các thành phần dinh dưỡng phù hợp, giúp tăng tỷ lệ nảy mầm và phát triển của chồi và rễ. Việc sử dụng đèn LED trong quá trình nuôi cấy cũng đã được chứng minh là có tác dụng tích cực đến sự phát triển của cây lan Dendrobium, với các tỷ lệ ánh sáng khác nhau được thử nghiệm để tìm ra điều kiện tối ưu nhất.

III. Kết quả và thảo luận

Kết quả nghiên cứu cho thấy có 15 tổ hợp lai đạt tỷ lệ đậu quả từ 25-100%. Trong số đó, 9 tổ hợp hình thành hạt hữu thụ với tỷ lệ nảy mầm cao. Ba dòng lai DM11x12:90, DM11x24:139, DM12x11:180 được chọn là có triển vọng nhất. Việc chiếu xạ protocorm đã xác định được liều gây chết 50% (LD50) là 68 Gy, cho thấy khả năng tạo ra các biến dị có giá trị. Các dòng đột biến cũng đã được nhân giống vô tính và đánh giá sự sinh trưởng trong điều kiện in vitro, cho thấy tiềm năng phát triển cao trong tương lai.

3.1. Đánh giá di truyền

Sử dụng chỉ thị phân tử, nghiên cứu đã xác định được sự khác biệt di truyền giữa các dòng lai và dòng đột biến. Dòng đột biến DM12x13-40Gy:76 cho thấy sự khác biệt di truyền lớn nhất so với giống mẹ DM12. Điều này cho thấy tiềm năng của các dòng đột biến trong việc phát triển giống lan mới, đồng thời mở ra hướng đi mới cho việc nghiên cứu và phát triển giống lan Dendrobium trong tương lai.

IV. Ứng dụng thực tiễn

Nghiên cứu này không chỉ có giá trị trong việc tạo ra các dòng lan Dendrobium mới mà còn góp phần vào việc phát triển ngành nông nghiệp công nghệ cao. Việc áp dụng các phương pháp nuôi cấy in vitro và lai hữu tính giúp tăng cường năng suất và chất lượng giống lan, đáp ứng nhu cầu thị trường. Hơn nữa, nghiên cứu cũng mở ra cơ hội cho việc bảo tồn và phát triển các giống lan quý hiếm, góp phần bảo tồn đa dạng sinh học.

4.1. Tiềm năng phát triển

Với những kết quả đạt được, nghiên cứu có thể được áp dụng rộng rãi trong sản xuất giống lan Dendrobium. Các dòng lan mới có thể được nhân giống và phát triển trong các điều kiện khác nhau, từ đó tạo ra nguồn giống phong phú cho thị trường. Điều này không chỉ giúp nâng cao giá trị kinh tế cho người nông dân mà còn thúc đẩy sự phát triển bền vững của ngành nông nghiệp.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU Nền kinh tế Việt Nam ngày một phát triển, mức sống của người dân được nâng cao, nhu cầu về sử dụng hoa lan, cây kiểng trong đời sống tinh thần ngày càng lớn. Hoa lan là sản phẩm mang giá trị kinh tế khá cao và chiếm vị trí đặc biệt trong thị trường hàng hóa nông nghiệp của các nước (Trần Thị Dung, 2010). Tại khu vực Thành phố Hồ Chí Minh và các tỉnh lân cận như Tây Ninh, Đồng Nai, Bình Dương có trên 100 loài lan khác nhau. Các loại hoa lan này có thể cho doanh thu từ 800 triệu – 1,3 tỷ đồng/ha/năm.

Tuy nhiên, hơn 90% cây giống có nguồn gốc nhập nội từ Thái Lan, Đài Loan và một vài quốc gia Tây Âu như Bỉ, Hà Lan (Sở NN và PTNT TP. Điều đáng lưu ý là giá trị nhập khẩu hoa lan của Việt Nam luôn có chiều hướng tăng qua các năm, từ 5,5 triệu USD vào năm 2014 đã tăng lên 12,9 triệu USD vào năm 2018 (Sở NN và PTNT TP. Sự tham gia của các giống lan do chính người Việt Nam tạo ra còn rất hạn chế. Xu hướng thị hiếu của người chơi lan Dendrobium hiện nay thiên về những nhóm Dendorbium đặc hữu của Việt Nam, các giống lai nhập nội có cấu trúc mới lạ và có những giống có hương thơm.

Giống lan Dendrobium thấp cây có hình dáng thấp nhỏ được ghép trong những chậu lớn để trang trí nội thất, ban công, sân thượng. Bên cạnh đó, các giống hoa lan đột biến cũng đang rất được ưa chuộng và đem lại những giá trị mới mẻ cũng như tiềm năng kinh tế lớn với những ai sở hữu được giống lan đột biến mới lạ. Dendrobium có những loài mang nhiều đặc tính nổi trội (về hình thái thân lá, cấu trúc hoa, màu sắc, sự phân bố sắc tố trên cánh hoa, mùi hương) nhưng thông thường, những đặc tính ưu việt này không tập trung vào một loài. Có những loài nổi bật về hình thái thân lá nhưng không đặc sắc về hoa, có loài màu sắc hoa đẹp, hoa có mùi hương đặc trưng nhưng hoa lại không bền (Dương Hoa Xô, 2011; Nguyễn Văn Tới, 2002).

Đối với kỹ thuật lai tạo giống lan thì việc nuôi cấy hạt trong điều kiện in vitro là điều kiện bắt buộc nên việc kết hợp giữa nuôi cấy mô tế bào và đột biến thực nghiệm sẽ làm tăng tần suất biến dị lên nhiều lần, giúp tăng hiệu quả và rút ngắn thời gian chọn tạo giống mới (Lê Trần Bình và ctv, 1997). Đối với các cây trồng luan an 2 sinh sản hữu tính thì kỹ thuật gây đột biến cho phép rút ngắn thời gian chọn lọc phải mất từ 6 - 10 thế hệ đến chỉ cần 3 - 6 thế hệ, thậm chí chỉ cần 2 - 3 thế hệ. Tuy nhiên, lan với đặc thù là loài thường được nhân giống bằng kỹ thuật nhân giống vô tính do đó chỉ cần nhận được dòng đột biến sau đó có thể nhân vô tính trực tiếp để tạo thành giống mới mà không cần trải qua quá trình ổn định qua nhiều thế hệ như các cây nhân giống bằng hình thức sinh sản hữu tính. Trên thực tế, tần số xuất hiện đột biến khi sử dụng các tia phóng xạ có thể cao hơn trong tự nhiên khoảng 1000 lần (Lê Duy Thành, 2000).

Vì vậy, việc nghiên cứu lai tạo kết hợp gây đột biến để tăng tần số đa dạng các dòng Dendrobium tạo ra các dòng Dendrobium thấp cây để trang trí nội thất, góp phần làm phong phú thêm chủng loại hoa chậu tươi trang trí trong nhà là một hướng đi thiết thực, góp phần tạo ra nhiều giống mới cũng như gia tăng nguồn biến dị cho giống lan này. Hiện nay, những tiến bộ mới về bộ gen và kỹ thuật di truyền đang cách mạng hóa khả năng ghi nhận sự xuất hiện và đánh giá các kết quả của sự lai tạo ở thực vật. Người ta dễ dàng xác định các chỉ thị phân tử tương quan chặt với các dòng cha mẹ và con lai, cũng như từ các chỉ thị này nhận diện và xác định chính xác các giống mới được tạo ra. Sự kết hợp giữa chỉ thị hình thái truyền thống và chỉ thị phân tử hiện đại có ý nghĩa lớn để tạo ra các dòng lai và dòng đột biến mới, góp phần đẩy nhanh hiệu quả quá trình chọn tạo giống (Benjamin và ctv, 2017; Phan Thanh Kiếm, 2016; Trần Thị Dung, 2010).

Đề tài “Nghiên cứu tạo dòng lan Dendrobium thấp cây triển vọng bằng phương pháp lai hữu tính kết hợp chiếu xạ và nuôi cấy in vitro” được thực hiện với mong muốn tận dụng lợi thế của tất cả các kỹ thuật kể trên để tạo ra các dòng lan mới có triển vọng. Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu tổng quát Đề tài này nhằm xây dựng được quy trình tạo dòng Dendrobium thấp cây lai và đột biến. Tạo ra một số dòng lai và dòng đột biến đáp ứng theo định hướng giống mới của lan Dendrobium thấp cây, kiểm định được một số đặc trưng di truyền và nhân vô tính số lượng lớn các dòng triển vọng. luan an 3 Mục tiêu cụ thể - Xác định được điều kiện môi trường nuôi cấy và ánh sáng phù hợp cho sự nảy mầm, sự hình thành chồi và rễ lan Dendrobium thấp cây.

- Xây dựng được quy trình tạo dòng lai Dendrobium thấp cây và quy trình tạo dòng Dendrobium thấp cây đột biến. - Tạo ra 2 - 3 dòng Dendrobium thấp cây lai, 2 - 3 dòng Dendrobium thấp cây đột biến dựa trên các tiêu chí chọn dòng Dendrobium thấp cây triển vọng. - Đánh giá được sự khác biệt di truyền của một số dòng lai, dòng đột biến có triển vọng so với bố mẹ của chúng bằng chỉ thị phân tử và nhân giống vô tính 2-3 dòng lai, 2-3 dòng đột biến có triển vọng. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu Ý nghĩa khoa học của đề tài - Đã ứng dụng kỹ thuật nuôi cấy in vitro sử dụng đèn LED đơn sắc kết hợp phương pháp lai tạo hữu tính và chiếu xạ tia gamma 60Co gây đột biến protocorm phát sinh từ hạt lai lan Dendrobium thấp cây, đồng thời áp dụng kỹ thuật sinh học phân tử để đánh giá khác biệt di truyền và nhân nhanh một số dòng triển vọng đã cho phép rút ngắn được thời gian tạo các dòng đột biến mới.

- Đã áp dụng phương pháp lai hữu tính kết hợp với chiếu xạ gây đột biến để tăng tần suất các cá thể có khác biệt so với bố mẹ và ứng dụng kỹ thuật sinh học phân tử để chọn lọc dòng lan Dendrobium thấp cây có triển vọng. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài - Xây dựng được quy trình tạo dòng lan Dendrobium thấp cây lai và đột biến có triển vọng. Quy trình kỹ thuật tạo dòng lai, dòng đột biến bằng phương pháp chiếu xạ protocorm cũng như ứng dụng đèn LED trong nhân giống vô tính phục vụ công tác nghiên cứu không chỉ đối với lan Dendrobium thấp cây mà còn có thể mở rộng với nhiều giống hoa lan khác. - Tạo ra được 6 dòng Dendrobium thấp cây có đặc điểm hình thái khác với bố mẹ và có khả năng thương mại hóa, phù hợp để trang trí nội thất, bổ sung vào cơ cấu giống lan sản xuất tại Việt Nam, làm phong phú bộ giống lan sản xuất trong nước.

- Kết quả của luận án là nguồn tài liệu tham khảo tốt cho nghiên cứu và giảng dạy ứng dụng công nghệ sinh học trong chọn tạo giống lan. luan an 4 Điểm mới của đề tài - Đối với ngành trồng và tạo giống lan ở Việt Nam, đề tài là công trình được thực hiện tuần tự và bài bản đầu tiên trên đối tượng lan Dendrobium thấp cây với các bước từ lai tạo, chọn lọc, đánh giá, cho đến bước nhân giống vô tính hướng tới việc tạo ra các dòng có khả năng thương mại hóa. - Đề tài đã ứng dụng công nghệ chiếu sáng bằng đèn LED để tối ưu hóa quy trình nuôi cấy in vitro lan Dendrobium thấp cây đột biến. - Đề tài đã kết hợp các phương pháp truyền thống với kỹ thuật hiện đại, kết hợp kỹ thuật gây đột biến trên protocorm phát sinh từ hạt lai lan Dendrobium thấp cây, qua đó nhận được tỷ lệ cây biến dị cao hơn cũng như tăng số dòng lan mới có triển vọng.

- Đề tài đã xây dựng được quy trình tạo dòng lai Dendrobium thấp cây và quy trình tạo dòng Dendrobium thấp cây đột biến, tạo được 3 dòng lai và 3 dòng lan Dendrobium thấp cây đột biến có triển vọng, rút ngắn thời gian tạo giống lan Dendrobium thấp cây mới. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu Đối tƣợng nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu là khả năng tạo giống lan Dendrobium thấp cây có triển vọng qua sử dụng phương pháp lai hữu tính kết hợp chiếu xạ và nuôi cấy in vitro. - Đề tài thực hiện lai hoa trên nguồn vật liệu giống lan làm bố, mẹ không thuần chủng thuộc bộ sưu tập các giống lan Dendrobium thấp cây hiện hữu đã được sưu tập, nhập nội, thuần dưỡng và đánh giá hình thái tại Trạm huấn luyện và thực nghiệm Nông nghiệp Văn Thánh. Phạm vi nghiên cứu và giới hạn của đề tài - Tạo giống đột biến bằng chiếu xạ gamma từ nguồn nguyên liệu là tổ hợp lai không quy ước của lan Dendrobium thấp cây không thuần chủng, từ đó chọn lọc các dòng lai đột biến có triển vọng và nhân dòng vô tính đối với các dòng lai, dòng đột biến có triển vọng bằng phương pháp nuôi cấy mô để tránh tác động của sự phân ly tính trạng.

- Chỉ chọn 1 tổ hợp DM12x13 làm nguồn vật liệu chiếu xạ tia gamma 60Co để gây tạo đột biến. - Đánh giá khác biệt di truyền bằng kỹ thuật RAPD với 10 primer. luan an 5 Chƣơng 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Giới thiệu về hoa lan và lan Dendrobium Cây hoa lan thuộc ngành hạt kín (Angiospermae), lớp một lá mầm (Monocotyledones), bộ phong lan (Orchidales), họ lan (Orchidaceae).

Họ lan có khoảng 750 chi và khoảng 20.000 loài (Đào Thanh Vân và Đặng Thị Tố Nga, 2008; Trần Hợp, 1998), chiếm vị trí thứ hai sau họ cúc trong ngành thực vật hạt kín và là họ lớn nhất trong lớp một lá mầm. Qua kết quả chọn lọc và lai tạo, các nhà chọn giống và trồng lan đã bổ sung thêm hơn 150.000 giống lai tạo, trong đó lan Dendrobium có màu sắc phong phú với trên 1.600 loài và ngày càng có nhiều giống mới được lai tạo (Trần Thị Dung, 2010; Nguyễn Thiện Tịch và ctv, 2006).