CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Giới thiệu lan Dendrobium Họ Lan hay họ Phong Lan (danh pháp khoa học: Orchidaceae) là một họ thực vật có hoa, thuộc bộ Măng tây (Asparagales), lớp thực vật một lá mầm. Đây là một trong những họ lớn nhất của thực vật, và phân bổ nhiều nơi trên thế giới, nhưng tập trung chủ yếu ở vùng nhiệt đới (Atwood, 1986; Dressler, 1993). Theo thống kê của vườn thực vật hoàng gia Kew, họ Lan gồm 880 chi và gần 22.000 loài được chấp nhận, nhưng số lượng chính xác vẫn chưa được xác định rõ, có thể nhiều tới 25.
Số lượng loài Lan cao gấp 4 lần số lượng loài động vật có vú hay hơn 2 lần số lượng loài chim. Lan chiếm khoảng 6 –11% số lượng loài thực vật có hoa (Pillon and Chase, 2007). Bên cạnh đó, khoảng 800 loài Lan mới được bổ sung thêm mỗi năm. Trong họ Lan, các chi lớn nhất là Bulbophyllum (khoảng 2.
Dendrobium nắng là một loại thuộc giống Dendrobium. Cây rất ưa ánh sáng nên khi cây trưởng thành, vào giai đoạn ra hoa cần cho cây hấp thu 100% ánh sáng. Cây được chiếu sáng càng nhiều thì sẽ càng khỏe mạnh và cho hoa càng đẹp. Mỗi cây lan Dendrobium nắng cao trung bình từ 50 – 150 cm và có từ 10 – 15 giả hành.
Hoa Dendrobium nắng có nhiều loại với nhiều màu sắc sặc sỡ như đỏ son, hồng phấn, tím, trắng hồng hay vàng nhạt. Cây ra hoa liên tục bền bỉ, mỗi cây mang từ 3 – 5 cành hoa. Dendrobium nắng dễ thích nghi với điều kiện khí hậu và khả năng kháng bệnh cao của cây. Cây lan Dendrobium nắng có sức sống mạnh, hoa khá đa dạng và một số giống có mùi thơm nhẹ.
Hoa lan Dendrobium nắng có thể dùng để cắt cành, bán chậu để bàn, trồng trong chậu treo, giỏ treo trang trí. Đây là loại lan đang ngày càng phát triển và được nhiều người lựa chọn để trồng trang trí. Ưu điểm chung của các loài lan Dendrobium nắng là siêng ra hoa, hoa nhiều, lâu tàn, cấu trúc hoa đa dạng, dễ trồng và phát triển, có sức đề kháng tốt, đặc biệt có thể kháng các loại bệnh tốt hơn các loài lan thường, dễ tách chiết do cây phát triển mạnh. 3 Hiện nay, tại Trung tâm Công nghệ Sinh học Tp Hồ Chí Minh đang sản xuất và cung cấp một số giống lan Dendrobium nắng cho các nhà vườn và đơn vị trồng lan với số lượng lớn.
Giới thiệu về hoa chuông 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 trong 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 đã xây dựng hoàn thiện quy trình nhân giống cây hoa Chuông và chứng minh được khả năng tái sinh chồi từ lớp mỏng tế bào của cây (Thin Cell Layer – TCL). Charles Lawn và cộng sự đã nghiên cứu hoàn thiện quy trình trồng cây hoa Chuông từ hạt và tạo ra nhiều giống hoa Chuông lai: Sinningia leucotricha, Sinningia tubiflora, Pink Florist Gloxinia,.
Scaramuzzi và cộng sự (1999), đã thành công trong việc nhân giống cây hoa Chuông (Sinningia speciosa) bằng kỹ thuật nuôi cấy in vitro từ phiến lá và chồi. Salvador đã nghiên cứu sự ảnh hưởng của các môi trường trồng cây khác nhau lên sự sinh trưởng của cây hoa Chuông và tìm ra môi trường thích hợp để trồng cây hoa Chuông gồm hỗn hợp đất mùn: chất khoáng: đá trân châu với tỷ lệ 2: 1: 0,5. Hiện nay, Trung tâm Công nghệ Sinh học Tp Hồ Chí Minh đã hoàn thiện quy trình nhân giống in vitro hoa chuông và quy trình canh tác trong điều kiện nhà màng. Hằng năm Trung tâm cung cấp cây giống cho thị trường và sản xuất với số lượng 50.
Tình hình sản xuất và tiêu thụ hoa tại Việt Nam Việt Nam có điều kiện khí hậu phù hợp cho nhiều loài hoa và cây cảnh phát triển. Tính đến năm 2005, nước ta có khoảng 13.200 ha diện tích trồng hoa cây cảnh (Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn, 2007). Sản xuất hoa cho thu nhập cao, bình quân đạt khoảng 70-130 triệu đồng/ha nên rất nhiều địa phương trong cả nước đang mở rộng diện tích trồng hoa trên những vùng đất có tiềm năng. Tại miền Bắc, sản xuất hoa tập trung ở một số địa phương: Thành Phố Hà Nội, Hà Tây, Hải Dương, Hải Phòng, Vĩnh Phúc, Hưng Yên, Thái Bình, Bắc Ninh, Quảng Ninh, Lao Cai, Sơn La và Hà Giang.
Loại hoa sản xuất nhiều nhất ở vùng này là hoa Cúc chiếm khoảng 35%, thứ 2 là hoa Hồng chiếm 32%; còn lại là các loại hoa khác như: Lay ơn, Đồng tiền, Cẩm chướng, Huệ, Lan. 4 Vùng sản xuất nhiều hoa ở phía Bắc gồm: Tây Tựu - Từ Liêm - Hà Nội: 330 ha ; Vĩnh Phúc: 867 ha ; Hải Phòng : 755 ha ; Hoành Bồ - Quảng Ninh: 10 ha; Lào Cai: 95,7 ha; Sơn La: 22 ha, Hà Giang: 18 ha. Các tỉnh phía Nam, Thành Phố Hồ Chí Minh là địa phương có diện tích trồng hoa cây cảnh lớn khoảng 700 ha, với 1.400 hộ sản xuất trên 8 quận huyện, các loại hoa trồng chính là: hồng môn, lay ơn, đồng tiền, thiên điểu. Được thiên nhiên ưu đãi về điều kiện thời tiết, khí hậu thêm vào đó là truyền thống và kinh nghiệm của người trồng hoa.
Lâm Đồng đã trở thành trung tâm sản xuất hoa cắt cành lớn nhất cả nước, với diện tích trồng hoa cây cảnh năm 2005 là 2027 ha. Hoa được sản xuất chủ yếu ở Thành Phố Đà Lạt, các xã Hiệp Thành, Hiệp An, sản lượng hoa khoảng 640 triệu cành. Nghề trồng hoa ở Đà Lạt đang có xu hướng phát triển mạnh, áp dụng công nghệ cao vào sản xuất, sử dụng giống mới, cải tiến quy trình canh tác, áp dụng các loại phân bón thế hệ mới với đặc tính phân giải chậm, sử dụng các vật liệu hỗ trợ sản xuất…nhưng ứng dụng mang lại hiệu quả rõ rệt nhất là sản xuất hoa trong nhà màng, sử dụng các hệ thống tưới cải tiến và sử dụng giống thông qua kỹ thuật nhân cấy mô thực vật. Diện tích trồng hoa, cây cảnh của nước ta tăng trưởng ổn định trong suốt 12 năm qua; so năm 1994, diện tích hoa cây cảnh năm 2006 tăng 3,8 lần (diện tích hoa cây cảnh năm 1994 : 3.400 ha) giá trị tăng 6 lần, đạt 1.
Hiệu quả kinh tế từ trồng hoa gấp 10 lần so với lúa và 7 lần so với cây trồng khác; nếu đầu tư 28 triệu cho 1 ha hoa thì lợi nhuận thu được 90 triệu đồng (Nguyễn Xuân Linh , 1998). Mặc dù diện tích trồng hoa cây cảnh ở nước ta tăng, nhưng việc sử dụng hoa cắt c à n h ở nước ta chưa nhiều, bình quân khoảng 1USD/người/năm, so sánh với các nước khác trên thế giới, như: Mỹ, Đức, Nhật, Hà Lan, Italia.(bình quân 1 người 16,6 USD/năm) thì nước ta sử dụng hoa cắt còn rất ít. Tiêu thụ hoa trong nước đa dạng về chủng loại, nhưng chất lượng hoa thấp, giá rẻ, hiệu quả kinh tế không cao; hoa được tiêu thụ tập trung chủ yếu vào những ngày lễ, tết, các ngày kỷ niệm. Hiện nay, Việt Nam đã xuất khẩu được một số loại hoa cắt cành như : hồng, phong lan, cúc, đồng tiền, cẩm chướng, Lily sang Trung Quốc, Đài Loan, Nhật Bản, Singapore, Australia, Ả rập, nhưng số lượng chưa nhiều bình quân khoảng 10 triệu USD/năm.
Sở dĩ sản phẩm hoa 5 cây cảnh của Việt Nam khó thâm nhập thị trường thế giới là do chủng loại, chất lượng, kích cỡ không đồng đều, chưa đáp ứng được thị hiếu của khách hàng quốc tế. Giới thiệu về nuôi cấy mô tế bào thực vật Nuôi cấy mô tế bào thực vật (nuôi cấy in vitro) là sự nuôi cấy vô trùng các cơ quan, mô, tế bào thực vật trên môi trường nuôi cấy được xác định rõ; việc nuôi cấy được duy trì dưới điều kiện được kiểm soát. Quá trình nuôi cấy thực vật được thực hiện trong ống nghiệm, khác với nuôi cấy in vivo là quá trình nuôi cấy thực vật trong điều kiện tự nhiên. Một trong những yếu tố quan trọng nhất trong sự tăng trưởng, phát sinh hình thái của tế bào và mô thực vật trong nuôi cấy là thành phần môi trường nuôi cấy.
Thành phần môi trường nuôi cấy tế bào và mô thực vật thay đổi tuỳ theo loài, bộ phận nuôi cấy và tuỳ theo mục đích thí nghiệm mà mô cấy được duy trì ở trạng thái mô sẹo, tạo chồi, tạo rễ hay muốn tái sinh thành cây hoàn chỉnh. Nhìn chung tất cả môi trường nuôi cấy đều bao gồm các thành phần cơ bản sau: nước, các nguyên tố khoáng đa vi lượng, nguồn carbohydrat, vitamin, các chất điều hòa sinh trưởng thực vật, một số chất hữu cơ có thành phần xác định (amino acid, EDTA) và một số chất có thành phần không xác định như nước dừa, dịch chiết nấm men (Dương Công Kiên, 2003). Chất điều hòa sinh trưởng giữ vai trò quan trọng quyết định trong hầu hết các trường hợp nuôi cấy in vitro. Hiệu lực tác dụng của chúng rất khác nhau, tuỳ thuộc vào bản chất nồng độ và từng loại tế bào.
Auxin và cytokinin là hai nhóm chất điều hòa sinh trưởng thực vật được sử dụng rất phổ biến trong nuôi cấy mô (Trần Văn Minh , 2004). Một số kỹ thuật được sử dụng trong nuôi cấy mô Nuôi cấy đỉnh sinh trưởng: nuôi cấy đỉnh sinh trưởng được thực hiện nhằm tạo cây sạch bệnh và phục hồi các giống nhiễm virus. Đỉnh sinh trưởng là nơi có vận tốc phân chia tế bào nhanh hơn vận tốc xâm nhiễm của virus. Vì vậy tế bào này hầu như sạch virus.
Huỳnh Thị Huế Trang và cộng sự (2007) đã phục hồi giống huệ trắng nhiễm bệnh chai bông nhờ nuôi cấy phân sinh mô chồi. Nuôi cấy callus: nuôi cấy callus là sự kích thích tế bào phát triển vô trật tự dưới dạng callus. Các callus có thể chứa rất nhiều tế bào, nhưng cũng có thể có từ 6 – 7 tế bào. Nuôi cấy callus được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau: nhân giống, chọn tạo giống,… Phạm Thị Bích Thủy (2007) đã chọn tạo các dòng callus quýt đường 6 kháng mặn với nồng độ muối 0,5 – 2 g/l, những cây con được tái sinh từ callus này đã sống và phát triển in vitro được trên môi trường có nồng độ muối tương ứng.
Callus bao gồm một khối vô định hình của các tế bào nhu mô có vách mỏng được sắp xếp lỏng lẻo.