ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay, cùng với sự phát triển chung của xã hội thì nhu cầu của ngƣời tiêu dùng về gỗ xây dựng và gỗ gia dụng ngày càng lớn. Trong khí đó, chính sách đóng cửa rừng tự nhiên cùng với quy mô và năng suất gỗ rừng sản xuất còn rất hạn chế (mới chỉ đƣợc chú trọng vào cuối những năm của thập kỷ 90 đến nay). Tuy nhiên, diện tích rừng trồng mới vẫn chƣa thể đủ bù đắp lại những diện tích rừng đã bị mất. Nguồn gỗ cung cấp cho công nghiệp chế biến lâm sản trong nƣớc chủ yếu phụ thuộc vào nguồn nhập khẩu, song nguồn này cũng đang dần bị thu hẹp và khan hiếm do chính sách phát triển Lâm nghiệp tại các nƣớc ngày càng chặt chẽ.
Đẩy nhanh tốc độ phủ xanh đất trống đồi trọc, tạo việc làm và góp phần xóa đói giảm nghèo cho ngƣời dân miền núi là những mục tiêu lớn trong chiến lƣợc phát triển lâm nghiệp ở nƣớc ta. Xoan ta (Melia azedarach L.) là loài cây bản địa cho gỗ khá tốt. Gỗ mềm nên dễ sản xuất gia công đồ nội thất, chịu đƣợc mối mọt, ít cong vênh, đƣợc sử dụng làm đồ gia dụng, xây dựng, đóng bàn ghế gỗ và các đồ nội thất, đồ mộc, sản xuất hàng thủ công mỹ nghệ, ốp sàn, và đƣợc ứng dụng khá nhiều trong đời sống. Đặc biệt vỏ thân, vỏ cành, vỏ rễ, quả của Xoan ta còn đƣợc sử dụng làm thuốc, than hoạt tính.
Lá Xoan ta còn dùng làm thuốc trừ sâu có nguồn gốc sinh học để bảo vệ cây trồng, bảo vệ một số loại nông sản sau thu hoạch nhƣ đậu, ngô, .Với những đặc điểm nhƣ trên, cùng với nhu cầu lớn về gỗ trên thị trƣờng thì gỗ Xoan trở nên có giá trị đƣợc ngƣời dân trồng nhiều và tập trung. Xoan ta đã đƣợc xác định là cây trồng rừng sản xuất chủ yếu của 6 trên 9 vùng sinh thái lâm nghiệp Việt Nam. Tuy nhiên đến nay các nghiên cứu về Xoan ta chƣa nhiều, đặc biệt là các nghiên cứu về chọn giống và nhân giống chủ yếu tập trung vào một số đối tƣợng cây nhập nội, mọc nhanh phục vụ cho công nghiệp và ván nhân tạo… các nghiên cứu về cây gỗ lớn và cây bản địa còn thiếu. 2 Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn trên, đề tài “Nghiên cứu thử nghiệm gây trồng một số dòng Xoan ta mới để lấy gỗ và lâm sản ngoài gỗ tại khu vực Hà Nội” đặt ra là cần thiết nhằm chọn đƣợc dòng Xoan ta mới đạt hiệu quả cao nhất cho mục tiêu lấy gỗ và lâm sản ngoài gỗ, góp phần nâng cao giá trị kinh tế cho hoạt động sản xuất kinh doanh rừng trồng Xoan ta nói riêng và rừng trồng trên cả nƣớc nói chung.
3 Chƣơng 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Một số nghiên cứu về chọn tạo nhân giống Xoan ta (Media azedarach L. Trên thế giới Xoan (hay Xoan ta) có tên khoa học là Melia azedarach L. thuộc họ Xoan (Meliaceae) là loài cây gỗ nhỡ hay gỗ lớn, có chiều cao 15-20m.
Xoan đƣợc du nhập vào Mỹ từ khoảng cuối năm 1800 và đã trở thành loài cây mọc phổ biến ở vùng bờ biển phía Nam của nƣớc này. Các kết quả nghiên cứu vật hậu học và sinh học hạt giống của Xoan cho thấy từ 1 hạt Xoan có thể nảy mầm đƣợcc 4 cây con (Miller, 1990. Journal of the Arnold arboretum). Xoan cũng mọc tự nhiên ở vùng Nam Queensland tới Bắc New South Wales của Úc, tuy nhiên, các nghiên cứu cho thấy tỷ lệ nảy mầm của hạt thu đƣợc chỉ đạt khoảng 5% (Gross- buckler, 1989).
Các nghiên cứu về vật hậu học loài Xoan ta đã đƣợc tiến hành bởi (M. Gunn, 1990) trên 22 cá thể Xoan 10 tuổi có nguồn gốc từ New South Wales tại vùng núi Đen thuộc Canberra (350 10’ vĩ độ Nam và 1400 4’ kinh độ Đông, ở độ cao 600m). Các chỉ tiêu đƣợc đánh giá nhƣ: sự bật chồi, hoa, chiều dài cuống hoa, sinh trƣởng hạt, quá trình nở hoa mới, quá trình vàng lá, quá trình lá rụng và quả rụng. Kết quả nghiên cứu này cho thấy hoa Xoan gồm 5 đài, 5 cánh, ống nhị gồm 10-12 nhị với bao phấn nhỏ.
Bầu nhụy gồm 5 tế bào trứng (noãn) riêng biệt. Thời gian ra hoa từ tháng 11 đến tháng 12. Tỷ lệ nảy mầm của hạt giảm đáng kể trong điều kiện nhiệt độ dƣới 24oC. Kết quả nghiên cứu về vật hậu học này cũng giống nhƣ kết quả của nghiên cứu tƣơng tự đã đƣợc thực hiện ở Argentina (Ragonese và Garcia, 1980).
Nghiên cứu về kiểu nhân của Xoan cũng đã đƣợc tiến hành, kết quả cho thấy kiểu nhân của Xoan có số lƣợng thể nhiễm sắc là 2n=28, với 2 cặp có kích thƣớc lớn (1.40µm), 6 cặp có kích thƣớc trung bình (0.95 µm) và 6 4 cặp có kích thƣớc nhỏ (0. Nghiên cứu về đa dạng di truyền bằng chỉ thị sinh học phân tử (AFLP và microsatellite) của một số dòng Xoan thu thập tại Paraguay đã đƣợc David F. Marshall (SCRI, 1999) tiến hành. Trong nghiên cứu này, 2 cặp mồi là MAC69 và MAC 63 đã đƣợc sử dụng.
Kết quả cho thấy các dòng thí nghiệm có tính đa dạng di truyền thấp, kết quả này có thể gây ra bởi quá trình tự thụ phấn. Tuy nhiên, qua đó có thể đánh giá chất lƣợng của quá trình thụ phấn (hay tỷ lệ tự thụ phấn) khi sử dụng cặp mồi MAC63. Các nghiên cứu nhân giống sinh dƣỡng Xoan bằng nuôi cấy mô và giâm hom cũng đã đƣợc tiến hành bởi các tác giả (Domecq năm 1988, Gupta, Adarsh-Kumar, Negi năm 1989, Zaheer-Ahmad, Zaidi, N.Shah năm 1990, Dhingra, Sujtha, Ranganatha năm 1991, Sato, Esquibel năm 1995, R. Năm 2006 Sharry và cộng sự đã tiến hành nghiên cứu tái sinh in vitro Xoan ta thông qua cảm ứng tạo phôi soma, tỷ lệ phôi tái sinh và tỷ lệ cây sống khi đƣa ra trồng ở nhà lƣới cao [11].
Năm 2007 Indieka và cộng sự nghiên cứu tái sinh Xoan ta thông qua phôi soma, sử dụng phôi hạt và mảnh lá mầm từ cây mầm in vitro để tái sinh cây, mẫu cấy đƣợc nuôi cấy trên môi trƣờng cơ bản MS có bổ sung BAP; NAA và 2,4-D. Sau 4 tuần nuôi cấy có trên 60% mẫu cây cảm ứng tạo phôi soma. Hiện nay, nuôi cấy mô tế bào thực vật đang ở giai đoạn thứ 4, nuôi cấy mô đƣợc ứng dụng khá phổ biến, tạo sinh khối, sản xuất các hợp chất thứ cấp có hoạt tính sinh học. các ứng dụng về nuôi cấy mô tế bào thực vật nói riêng và công nghệ tế bào thực vật nói chung đang trở thành công cụ có hiệu quả trong việc tạo ra sản phẩm đặc thù phục vụ con ngƣời.
Ở Việt Nam Xoan là loài cây bản địa phân bố rộng rãi ở nƣớc ta suốt từ Bắc đến Nam, là loài cây mọc nhanh, thƣờng đƣợc tái sinh và phục hồi trên đất sau 5 nƣơng rẫy, sinh trƣởng và phát triển tốt trên các loại đất, đặc biệt có thể sinh trƣởng trên đất đồi cằn cỗi. Xoan là loài cây có thể chịu đƣợc giá lạnh, gỗ có màu nâu nhạt, mềm, nhẹ, ít bị mối mọt dùng để làm nhà, đóng bàn ghế, hạt có thể ép dầu. Là loài cây đƣợc trồng phân tán rất phổ biến, có tăng trƣởng khá nhanh và có giá trị kinh tế, nhƣng cho đến nay, những nghiên cứu về tuyển chọn và nhân giống cho đối tƣợng này chƣa nhiều. Trong giai đoạn trƣớc, các nghiên cứu mới chỉ dừng lại ở mức độ đƣa ra một số đặc điểm sinh học, phƣơng pháp chế biến hạt và gây trồng cây con từ hạt (Vụ khoa học công nghệ - 1994, Công ty giống và phục vụ trồng rừng - 1995, Lê Mộng Chân - 1992).
Gần đây, trong khuôn khổ đề tài “Nghiên cứu lai giống nhóm loài Xoan để tạo giống mới có những đặc điểm ưu việt” do Nguyễn Việt Cƣờng cùng các cộng tác viên thực hiện đã chọn lọc đƣợc một số cây trội Xoan để làm nguồn vật liệu giống ban đầu cho lai giống. Qua các khảo nghiệm giống đề tài đã chọn lọc đƣợc 6 gia đình SS7, BV45, BV28, SS26, BV58 và SS25 có sinh trƣởng tốt ở giai đoạn 3 tuổi. Tuy nhiên, các tổ hợp lai khác chi lại chƣa thể hiện đƣợc các đặc điểm ƣu việt tại các khảo nghiệm giống lai trên 1 năm tuổi. Đề tài cũng tiến hành nhân giống sinh dƣỡng bằng giâm hom và nuôi cấy mô cho 3 tổ hợp lai khác loài, tuy nhiên đây lại là những tổ hợp lai có sinh trƣởng không phải là tốt nhất từ các khảo nghiệm nên kết quả chỉ mang tính chất tham khảo chứ chƣa có ý nghĩa cao trong việc phát triển giống mới có các đặc điểm ƣu việt (Nguyễn Việt Cƣờng và các cộng tác viên, 2010).
Năm 2007 Đỗ Xuân Đồng, Bùi Văn Thắng và các cộng sự “Nghiên cứu hệ thống tái sinh cây Xoan ta (Melia azedarach L.) thông qua phôi soma từ thân mầm phục vụ chuyển gen. Kết quả bƣớc đầu tỷ lệ hình thành mô sẹo trên môi trƣờng bổ sung 3mg/l NAA là 92.2%, phôi trung bình 12.7 phôi/đoạn thân mầm ban đầu. Tỷ lệ ra rễ đạt 100% trên môi trƣờng MS + 3 mg/l IBA, đạt tỷ lệ sống 100% với công thức giá thể trấu hun, cát tỷ lệ 4:6 [7]. 6 Năm 2009 – 2011, Đoàn Thị Hoa và các cộng sự “Nghiên cứu chọn giống, nhân giống và trồng cây Xoan ta (Melia azedarach L.) cung cấp gỗ năng suất cao tại tỉnh Hòa Bình” đã chỉ ra 1 số kết quả sinh trƣởng tại đây.
Hồ Văn Giảng và các cộng sự “Nghiên cứu tạo giống Xoan ta biến đổi gen” Trƣờng Đại học Lâm nghiệp. Kết quả tạo đƣợc 5 dòng Xoan ta chuyển gen tăng khả năng sinh trƣởng (GA20), các dòng đƣợc phân tích qua kĩ thuật PCR,Southern blot, RT- PCR. Chọn tạo đƣợc 3 dòng Xoan chuyển gen tăng chất lƣợng gỗ (4CL1)[2]. Năm 2011, Bạch Tuấn Định “Đã nghiên cứu tuyển chọn cây trội loài Xoan ta (Melia azedarach.
L ) trong rừng trồng và cây mọc rải rác ở tại huyện Triệu Hóa, tỉnh Thanh Hóa và huyện Ba Bể, tỉnh Bắc Kạn” Trƣờng đại học Nông Lâm Thái Nguyên. Năm 2011, Đoàn Thị Mai và cộng sự “Nghiên cứu chọn giống và nhân giống cho Xoan ta, Tếch có năng suất cao”. Trung Tâm Nghiên cứu Giống cây rừng. Có kết quả bƣớc đầu chọn tạo đƣợc 79 cây trội; giâm hom 48 dòng Xoan ta với IBA 0,75% cho tỷ lệ đạt trên 60%; nhân giống sinh dƣỡng bằng nuôi cấy mô cho 36 dòng [4].
Năm 2013, Bùi Văn Thắng và các cộng sự đã nghiên cứu thành công “Quy trình chuyển gen vào cây Xoan ta (Melia azedarach L.) bằng Agrobacterium đạt hiệu suất cao”. Viện Công Nghệ Sinh Học Lâm Nghiệp, Trƣờng Đại Học Lâm Nghiệp.