Nghiên cứu chuyển gen tăng chiều dài sợi gỗ echb1 vào bạch đàn lai phục vụ công nghiệp chế biến giấy

Nghiên cứu chuyển gen echb1 vào bạch đàn lai, tăng chiều dài sợi gỗ, nâng cao hiệu quả công nghiệp chế biến giấy. Giải pháp tiềm năng cho ngành giấy.

• Tác giả: Đỗ Thị Thục
• Trường học: Viện Sinh Thái & Tài Nguyên Sinh Vật
• Chuyên ngành: Sinh Học Thực Nghiệm
• Đề tài: Nghiên cứu chuyển gen tăng chiều dài sợi gỗ (EcHB1) vào Bạch đàn lai phục vụ công nghiệp chế biến giấy
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sĩ Khoa Học
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Tổng quan về Bạch đàn nói chung và Bạch đàn lai nói riêng
• 1.2. Kỹ thuật chuyển gen thực vật
• 1.2.1. Khái niệm chuyển gen
• 1.2.2. Các phương pháp chuyển gen cho cây trồng
• 1.2.3. Đặc điểm chung của vi khuẩn A. tumefaciens

Tóm tắt

I. Giới Thiệu Nghiên Cứu Chuyển Gen Bạch Đàn Lai 55 ký tự

Các loài bạch đàn được du nhập vào Việt Nam từ những năm 1930, đã trở thành cây trồng chủ lực cho các chương trình trồng rừng tập trung và phân tán. Năm 2011, tổng diện tích rừng trồng bạch đàn ở Việt Nam là 353,000 ha, chiếm 32% diện tích rừng trồng cả nước (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, 2011). Bạch đàn là cây sinh trưởng nhanh, thích nghi tốt và được trồng rộng rãi khắp Việt Nam. Gỗ bạch đàn là nguyên liệu giấy quan trọng (hiệu suất bột giấy 49.5%), ván dăm, ván sợi ép, và gỗ xây dựng. Tỷ trọng gỗ ở năm 6 tuổi là 488 kg/m3 (Luo Jianzhong, 2003), chiều dài sợi gỗ là 982,4 mm (cho gỗ mềm) và 110,46 mm (cho gỗ cứng) (Bai Jyayu và cs, 2003). Gỗ bạch đàn có thành phần hóa học và cấu tạo sợi phù hợp cho sản xuất bột giấy, và được sử dụng rộng rãi làm đồ mộc, ván dăm, ván sợi, gỗ xây dựng,... Lá bạch đàn cũng được dùng để chiết xuất tinh dầu, tanin và chế biến dược phẩm. Bạch đàn lai được đánh giá có ưu thế lai và sinh trưởng tốt hơn bố mẹ (Lê Đình Khả và cs, 1993). Nhiều tổ hợp bạch đàn lai sinh trưởng vượt trội đã được công nhận giống tiến bộ khoa học kỹ thuật và được khuyến khích gây trồng. Dân số thế giới tăng nhanh đặt ra thách thức lớn về cung cấp lương thực và nguyên vật liệu. Các phương pháp chọn giống truyền thống khó đáp ứng được nhu cầu này. Công nghệ sinh học, đặc biệt là công nghệ biến đổi gen, đã mang lại những bước tiến vượt bậc trong việc tăng năng suất và chất lượng cây trồng, chống chịu sâu bệnh, khí hậu khắc nghiệt, cải thiện môi trường và giảm sử dụng hóa chất nông nghiệp. Trong lĩnh vực lâm nghiệp, cây biến đổi gen cũng được quan tâm nghiên cứu. Một số kết quả nghiên cứu chuyển gen cho cây rừng như bạch dương, thông radiata, liễu và bạch đàn đã thành công ở một số nước. Mục tiêu chính là tăng sinh khối, chống chịu sâu bệnh và khô hạn, giảm hàm lượng lignin, tăng hàm lượng và độ dài sợi cellulose, mang lại lợi ích cho ngành công nghiệp giấy và cải tạo môi trường. Phương pháp chuyển gen gián tiếp thông qua vi khuẩn A. tumefaciens được sử dụng rộng rãi vì dễ sử dụng, ít tốn kém và hiệu quả cao. Hầu hết các nghiên cứu chuyển gen vào cây lâm nghiệp đã công bố đều sử dụng vector trung gian là vi khuẩn A. tumefaciens. Ở cây rừng, một số tính trạng có giá trị kinh tế như tính chất gỗ (hàm lượng cellulose, hàm lượng lignin, chiều dài sợi gỗ) và khả năng ra rễ do nhiều gen (polygene) quy định. Tuy nhiên, trong đó có những gen chính (major genes) có ảnh hưởng lớn đến biểu hiện tính trạng của cây. Đối với tính trạng chiều dài sợi gỗ, các nhà khoa học đã xác định được một số gen chính có ảnh hưởng, trong đó có gen EcHB1 (accession number: AB458829). Gen EcHB1 được xác định là mã hóa cho nhân tố phiên mã HD-Zip class II ở Bạch đàn trắng (E. camaldulensis) và thường biểu hiện ở thân trưởng thành và tế bào rễ. Nghiên cứu cho thấy gen EcHB1 sau khi biến nạp vào cây Thuốc lá đã cho chiều dài sợi gỗ dài hơn 1,2 lần so với đối chứng. Xuất phát từ cơ sở trên tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu chuyển gen tăng chiều dài sợi gỗ (EcHB1) vào Bạch đàn lai phục vụ công nghiệp chế biến giấy”

1.1. Tầm Quan Trọng của Nghiên Cứu Bạch Đàn Lai 42 ký tự

Nghiên cứu chuyển gen trên bạch đàn lai có ý nghĩa quan trọng đối với ngành công nghiệp giấy và lâm nghiệp Việt Nam. Việc cải thiện chiều dài sợi gỗ thông qua biến đổi gen có thể nâng cao chất lượng bột giấy, tăng hiệu quả sử dụng nguyên liệu và giảm chi phí sản xuất. Bạch đàn lai vốn đã có ưu thế sinh trưởng tốt, nay được chuyển gen sẽ càng phát huy tiềm năng, góp phần vào phát triển kinh tế và bảo vệ môi trường. Hơn nữa, kết quả nghiên cứu này có thể được ứng dụng để cải tạo các giống cây trồng khác, mang lại lợi ích to lớn cho nền nông nghiệp nước nhà.

1.2. Giới Thiệu Gen EcHB1 và Tiềm Năng Ứng Dụng 49 ký tự

Gen EcHB1 đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh chiều dài sợi gỗ ở cây bạch đàn. Các nghiên cứu đã chứng minh rằng việc biểu hiện gen này trong các loài cây khác có thể làm tăng đáng kể chiều dài sợi gỗ. Do đó, việc chuyển gen EcHB1 vào bạch đàn lai là một hướng đi đầy hứa hẹn để cải thiện chất lượng gỗ và tăng năng suất bột giấy. Hơn nữa, việc hiểu rõ cơ chế hoạt động của gen EcHB1 có thể mở ra những phương pháp mới để tối ưu hóa quá trình sinh tổng hợp cellulose và các thành phần khác của gỗ, mang lại những lợi ích to lớn cho ngành công nghiệp giấy và các ngành công nghiệp liên quan.

1.3. Tổng Quan về Công Nghệ Chuyển Gen Thực Vật 44 ký tự

Công nghệ chuyển gen thực vật là một công cụ mạnh mẽ trong việc cải thiện năng suất và chất lượng cây trồng. Có nhiều phương pháp chuyển gen khác nhau, bao gồm chuyển gen trực tiếp và chuyển gen gián tiếp. Phương pháp chuyển gen gián tiếp thông qua vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens là một trong những phương pháp phổ biến nhất, nhờ tính hiệu quả và dễ thực hiện. Việc lựa chọn phương pháp chuyển gen phù hợp phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm loại cây trồng, mục tiêu chuyển gen và nguồn lực sẵn có.

II. Phân Tích Vấn Đề Chiều Dài Sợi Gỗ Bạch Đàn 57 ký tự

Mặc dù bạch đàn lai có nhiều ưu điểm vượt trội, chiều dài sợi gỗ vẫn là một yếu tố cần được cải thiện để nâng cao chất lượng bột giấy. Chiều dài sợi gỗ ảnh hưởng trực tiếp đến độ bền, độ dai và khả năng in ấn của giấy. Sợi gỗ ngắn thường tạo ra giấy có chất lượng kém hơn, dễ rách và khó in. Do đó, việc tăng chiều dài sợi gỗ là một mục tiêu quan trọng trong công tác chọn giống và cải tạo bạch đàn. Bên cạnh đó, việc cải thiện chiều dài sợi gỗ còn có thể làm tăng hiệu quả sử dụng nguyên liệu, giảm lượng gỗ cần thiết để sản xuất một tấn bột giấy, góp phần vào bảo vệ rừng và phát triển bền vững. Các phương pháp chọn giống truyền thống có thể cải thiện chiều dài sợi gỗ, nhưng quá trình này thường mất nhiều thời gian và công sức. Công nghệ chuyển gen có thể là một giải pháp nhanh chóng và hiệu quả hơn để giải quyết vấn đề này.

2.1. Tác Động của Chiều Dài Sợi Gỗ Đến Chất Lượng Giấy 47 ký tự

Chiều dài sợi gỗ là một trong những yếu tố quan trọng nhất quyết định chất lượng giấy. Giấy được làm từ sợi gỗ dài thường có độ bền cao hơn, khả năng chịu lực tốt hơn và bề mặt mịn hơn. Ngược lại, giấy được làm từ sợi gỗ ngắn thường yếu hơn, dễ rách và có bề mặt thô ráp. Do đó, việc cải thiện chiều dài sợi gỗ là một mục tiêu quan trọng trong ngành công nghiệp giấy. Các nhà sản xuất giấy luôn tìm kiếm các nguồn nguyên liệu có chiều dài sợi gỗ tốt để sản xuất ra các sản phẩm giấy chất lượng cao.

2.2. Hạn Chế của Phương Pháp Chọn Giống Truyền Thống 52 ký tự

Phương pháp chọn giống truyền thống dựa trên việc lai tạo và chọn lọc các cá thể có đặc tính mong muốn. Mặc dù phương pháp này có thể cải thiện chiều dài sợi gỗ, nhưng quá trình này thường mất nhiều thời gian và công sức. Hơn nữa, kết quả thường không ổn định và phụ thuộc vào nhiều yếu tố môi trường. Do đó, các nhà khoa học đang tìm kiếm các phương pháp mới và hiệu quả hơn để cải thiện chiều dài sợi gỗ, trong đó công nghệ chuyển gen được xem là một giải pháp đầy hứa hẹn.

2.3. Ảnh Hưởng Kinh Tế của Việc Cải Thiện Sợi Gỗ 43 ký tự

Việc cải thiện chiều dài sợi gỗ có thể mang lại những lợi ích kinh tế to lớn cho ngành công nghiệp giấy. Sợi gỗ dài giúp tăng hiệu quả sử dụng nguyên liệu, giảm chi phí sản xuất và nâng cao chất lượng sản phẩm. Giấy chất lượng cao có thể được bán với giá cao hơn, mang lại lợi nhuận lớn hơn cho các nhà sản xuất. Hơn nữa, việc cải thiện chiều dài sợi gỗ còn có thể giúp giảm thiểu tác động đến môi trường, góp phần vào phát triển bền vững.

III. Phương Pháp Nghiên Cứu Chuyển Gen EcHB1 53 ký tự

Nghiên cứu này tập trung vào việc chuyển gen EcHB1 vào bạch đàn lai để tăng chiều dài sợi gỗ. Quy trình bao gồm các bước sau: (1) Xác định điều kiện tái sinh phù hợp cho bạch đàn lai từ vật liệu được tuyển chọn. (2) Chuyển gen EcHB1 vào bạch đàn lai bằng phương pháp sử dụng vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens. (3) Xác định sự có mặt của gen EcHB1 trong cây chuyển gen thông qua chọn lọc kháng sinh và kỹ thuật PCR. Mục tiêu là tạo ra dòng bạch đàn lai mang gen tăng chiều dài sợi gỗ (EcHB1) phục vụ công nghiệp chế biến giấy.

3.1. Chuẩn Bị Vật Liệu và Mẫu Nghiên Cứu Chuyển Gen 50 ký tự

Vật liệu nghiên cứu bao gồm: Cây bạch đàn lai trội UU dòng 89, chủng vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens (GV3101) có chứa vector nhị thể (pGWB2) mang gen làm tăng chiều dài sợi gỗ (EcHB1). Mẫu nghiên cứu sử dụng là đoạn thân, cây bạch đàn invitro từ cây bạch đàn lai trội UU89. Thí nghiệm được thực hiện tại Phòng thí nghiệm bộ môn Sinh học Phân tử - Viện Nghiên cứu giống và CNSH Lâm nghiệp - Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam.

3.2. Quy Trình Chuyển Gen EcHB1 vào Bạch Đàn Lai UU89 55 ký tự

Quy trình chuyển gen bao gồm các bước: (1) Tạo vật liệu trước khi chuyển gen: thân cây bạch đàn UU89 in vitro được cắt thành các đoạn nhỏ. (2) Tạo dịch huyền phù vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens. (3) Nhiễm khuẩn và đồng nuôi cấy. (4) Diệt khuẩn và tái sinh chồi chuyển gen. (5) Xác định ngưỡng nồng độ chất chọn lọc Kanamycin cho quá trình tái sinh và ra rễ. (6) Kiểm tra sự có mặt của gen EcHB1 bằng PCR.

3.3. Đánh Giá và Xác Nhận Cây Chuyển Gen Thành Công 49 ký tự

Sau khi chuyển gen, cây được theo dõi và đánh giá các chỉ tiêu sinh trưởng và phát triển. Kỹ thuật PCR được sử dụng để xác nhận sự có mặt của gen EcHB1 trong cây chuyển gen. Các cây chuyển gen thành công sẽ được đưa ra vườn ươm để tiếp tục theo dõi và đánh giá các đặc tính về chiều dài sợi gỗ và các tính chất gỗ khác.

IV. Kết Quả Nghiên Cứu và Phân Tích Chi Tiết 58 ký tự

Nghiên cứu đã xác định được các điều kiện phù hợp cho tái sinh từ nguồn vật liệu được tuyển chọn, bao gồm nồng độ HgCl2, BAP, NAA và IBA. Việc chuyển gen EcHB1 vào cây bạch đàn lai UU89 đã được thực hiện thành công. Các cây chuyển gen đã được chọn lọc và xác nhận sự có mặt của gen EcHB1 bằng kỹ thuật PCR. Kết quả nghiên cứu cho thấy tiềm năng của việc cải thiện chiều dài sợi gỗ thông qua công nghệ chuyển gen.

4.1. Tối Ưu Hóa Điều Kiện Tái Sinh Bạch Đàn Lai 50 ký tự

Kết quả nghiên cứu cho thấy, khử trùng đoạn thân của Bạch đàn lai bằng HgCl2 0,1% với thời gian 5 phút cho tỷ lệ mẫu sạch nảy bật chồi cao nhất. CT3 với nồng độ BAP 0,5mg/l và NAA 0,3mg/l là môi trường thích hợp nhất cho quá trình nhân nhanh chồi. Công thức CT14 (BAP và 0,2mg/l NAA) có tỷ lệ tái sinh chồi cao nhất (75,25%) với chồi phát triển nhanh, đồng đều, mập và khỏe. CT9 cho tỷ lệ chồi ra rễ cao nhất với chất lượng rễ rất tốt.

4.2. Đánh Giá Hiệu Quả Chuyển Gen EcHB1 Vào Bạch Đàn 54 ký tự

Dịch huyền phù vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens có giá trị đo OD600 = 0,5- 0,8 đủ điều kiện biến nạp gen EcHB1 vào thân và lá mầm Bạch đàn. Nồng độ 100mg/l Kanamycin được sử dụng để chọn lọc cây bạch đàn chuyển gen. Kết quả PCR cho thấy gen EcHB1 đã được chuyển thành công vào cây bạch đàn lai UU89.

4.3. Phân Tích Ảnh Hưởng Của Chuyển Gen Đến Sinh Trưởng 50 ký tự

(Nội dung phần phụ, cần được triển khai chi tiết hơn khi có dữ liệu về sự khác biệt chiều dài sợi gỗ và sinh trưởng của cây đối chứng và cây chuyển gen). Cần có thêm số liệu về sự khác biệt chiều dài sợi gỗ và sinh trưởng của cây đối chứng và cây chuyển gen, để đánh giá ảnh hưởng của chuyển gen đến sinh trưởng, hàm lượng cellulose, lignin,...

V. Thảo Luận Kết Quả Nghiên Cứu Chuyển Gen Bạch Đàn 54 ký tự

Kết quả nghiên cứu này phù hợp với các nghiên cứu trước đây về chuyển gen vào cây lâm nghiệp. Việc sử dụng Agrobacterium tumefaciens là một phương pháp hiệu quả để chuyển gen EcHB1 vào bạch đàn lai. Tuy nhiên, cần có thêm nghiên cứu để đánh giá đầy đủ ảnh hưởng của gen EcHB1 đến chiều dài sợi gỗ và các đặc tính gỗ khác của bạch đàn.

5.1. So Sánh Với Các Nghiên Cứu Chuyển Gen Trước Đây 51 ký tự

(Nội dung phần phụ, cần so sánh kết quả với các nghiên cứu chuyển gen tương tự, phân tích điểm khác biệt, thành công và hạn chế).

5.2. Ưu Điểm và Hạn Chế của Phương Pháp Nghiên Cứu 50 ký tự

(Nội dung phần phụ, cần đánh giá ưu điểm và hạn chế của phương pháp, ví dụ: ưu điểm về hiệu quả, dễ thực hiện; hạn chế về khả năng xảy ra đột biến, khó kiểm soát số lượng bản sao gen).

5.3. Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo Để Hoàn Thiện 46 ký tự

(Nội dung phần phụ, cần đề xuất hướng nghiên cứu tiếp theo, ví dụ: đánh giá ảnh hưởng của chuyển gen đến tính chất gỗ khác, thử nghiệm trên quy mô lớn, phân tích an toàn sinh học).

VI. Kết Luận và Tiềm Năng Ứng Dụng Bạch Đàn Lai 53 ký tự

Nghiên cứu chuyển gen EcHB1 vào bạch đàn lai đã thành công trong việc tạo ra cây chuyển gen. Kết quả này mở ra tiềm năng lớn cho việc cải thiện chiều dài sợi gỗ và nâng cao chất lượng bột giấy. Cần có thêm nghiên cứu để đánh giá đầy đủ ảnh hưởng của gen EcHB1 đến sinh trưởng và các đặc tính gỗ khác của bạch đàn, từ đó đưa ra các ứng dụng thực tiễn trong ngành lâm nghiệp và công nghiệp giấy.

6.1. Tổng Kết Thành Quả Đạt Được và Ý Nghĩa Khoa Học 55 ký tự

(Nội dung phần phụ, cần tổng kết các thành quả chính của nghiên cứu và ý nghĩa khoa học, ví dụ: xác định được điều kiện tái sinh tối ưu, chuyển gen thành công, chứng minh tiềm năng của gen EcHB1).

6.2. Tiềm Năng Ứng Dụng Trong Sản Xuất và Chế Biến Giấy 52 ký tự

(Nội dung phần phụ, cần phân tích tiềm năng ứng dụng, ví dụ: cải thiện chất lượng giấy, giảm chi phí sản xuất, tăng hiệu quả sử dụng nguyên liệu).

6.3. Hướng Phát Triển và Nghiên Cứu Trong Tương Lai 48 ký tự

(Nội dung phần phụ, cần đề xuất hướng phát triển và nghiên cứu trong tương lai, ví dụ: tiếp tục tối ưu hóa quy trình chuyển gen, đánh giá an toàn sinh học, thử nghiệm trên quy mô lớn).

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀ I LIỆU 1. Tổng quan về Bạch đàn nói chung và Bạch đàn lai nói riêng Bạch đàn (Ecucalyptus) là một chi thực vật thuộc họ Sim (Myrtaceae), bộ Sim (Myrtaces), phân lớp Hoa hồng (Rosidae), lớp Hai lá mầm (Dycotyledone). Tên Bạch đàn Ecucalyptus lần đầu tiên được nhà thực vật học người Pháp Charles Louis L’Heritier de Brutell đặt cho vào năm 1788. Từ đó đến nay đã có tới 600 loài và biến chủng đã được mô tả và đặt tên, gần đây 500 loài đã được chấp nhận chính thức.

Theo Boland và cs (1987), Eldridge và cs (1993) chi Bạch đàn được chia làm 8 chi phụ. Trong đó, chi phụ Symphyomyrtus có nhiều loài được sử dụng và trồng rừng đại trà như: E. grandis… Bạch đàn có xuất xứ từ Australia và chỉ có 2 loài phân bố ngoài Australia là loài E. deglupta Blume và E.

Bạch đàn bao gồm nhiều loài khác nhau và là cây trồng rừng phổ biến trên thế giới. Ước tính có trên 10 triệu ha Bạch đàn được trồng ở châu Á, Nam Mỹ, Nam Âu, Úc và New Zealand. Bạch đàn urô (Eucalyptus urophyllaST. Blake) và Bạch đàn grandis (E.

grandis) thuộc chi phụ Symphyomyrtus, họ Sim (Myrtaceae), là những loài cây gỗ lớn, mọc nhanh, được trồng nhiều tại các nước nhiệt đới có nhiệt độ trung bình từ 24 – 280C. Bạch đàn là cây thân gỗ lâu năm, mọc nhanh, cây trồng 5-6 năm tuổi thường có chiều cao trên 7m và đường kính thân khoảng 9- 10cm. Cây Bạch đàn có cơ chế tự bảo vệ nhờ một cơ quan dưới mặt đất gọi là “củ gỗ” và cơ chế phát triển nhanh nhờ chồi bất định và búp phụ, do đó cây có khẳ năng thích nghi cao với nhiều loại lập địa và khí hậu lại cho năng suất tương đối cao (18-20m3/ha/năm). Trên thế giới Bạch đàn là cây trồng rừng sản xuất chính với diện tích ngày càng được mở rộng.

Theo số liệu công bố năm 2009, rừng trồng Bạch đàn năm 2009 đã đạt khoảng 19,5 triệu ha tại 3 châu lục lớn là Châu Phi, Châu Mỹ và Châu Á-Thái Bình Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.vn 5 Dương, Ấn Độ là nước có diện tích rừng trồng Bạch đàn lớn nhất thế giới, năm 2009 ước tính có khoảng 3,9 triệu ha (Nguồn www. Ở Việt Nam, cây Bạch đàn được người Pháp đưa vào gây trồng từ trước năm 1945, song việc gây trồng Bạch đàn trên quy mô lớn mới chỉ được bắt đầu từ năm 1960 (Bùi Thị Huế). Trong một thời gian ngắn, cây Bạch đàn đã phát triển mạnh mẽ và trở thành một trong số các loài cây lâm nghiệp trồng rừng quan trọng của nước ta hiện nay. Bạch đàn là nhóm cây được trồng rộng rãi ở nước ta, đặc biệt là các tỉnh miền Trung và miền Nam.

Đây cũng là cây trồng chủ yếu trên các đường nông thôn, các bờ vùng, bờ thửa ở đồng bằng Bắc Bộ và đồng bằng sông Cửu Long. Kết quả nghiên cứu và gây trồng nhiều năm qua cho thấy nhiều loài Bạch đàn được nhập vào nước ta chỉ một số loài sinh trưởng nhanh và có khả năng thích ứng lớn. Trong đó, đáng chú ý là các loài Bạch đàn urô (E. urophylla), Bạch đàn tere (E.

tereticornis) và Bạch đàn trắng (E. camaldulensis), Bạch đàn liễu (E. Ở những nơi thấp Bạch đàn urô (E. urophylla) có thể mọc lẫn với Bạch đàn trắng (E.

Bạch đàn urô là cây thích hợp với các lập địa có vùng đất sâu ẩm ở các tỉnh miền Bắc, Bắc Trung Bộ và Tây Nguyên. Các xuất xứ có triển vọng nhất cho vùng trung tâm miền Bắc là Lewotobi và Egor Flores (Lê Đình Khả, 1996). Egor Flores cũng là một trong những xuất xứ có triển vọng nhất ở Mang Linh và Hang Hanh của vùng Đà Lạt (Lê Đình Khả, 1996; Phạm Văn Tuấn và cs, 2000) [7][14]. Bạch đàn urô là một trong những loài Bạch đàn chính được trồng chủ yếu ở Việt Nam (Nguyễn Đức Kiên, 2009).

Tác giả đã chỉ ra rằng các tính trạng sinh trưởng và chất lượng gỗ ảnh hưởng lớn đến hiệu xuất bột giấy cho ngành công nghiệp. Các nghiên cứu đánh giá về sinh trưởng của Bạch đàn urô tại Việt Nam cũng cho thấy tỷ lệ sinh trưởng của Bạch đàn tại Việt Nam chậm hơn so với các nước khác như Trung Quốc, Braxin (Santos, 1990; Wei và Borralho, 1998a; Nguyễn Đức Kiên, 2009). Vì vậy, các chương trình chọn giống Bạch đàn ở Việt Nam tập trung chủ yếu vào tăng sinh trưởng, tuy nhiên Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.vn 6 ở các vùng sinh thái suy thoái, nghèo chất dinh dưỡng, tỷ lệ sinh trưởng của Bạch đàn vẫn tồn tại ở dạng sinh trưởng chậm so với nhiều nước khác. Do vậy, các định hướng nghiên cứu làm tăng hiệu suất bột giấy và tăng khả năng sinh trưởng của cây Bạch đàn tại các vùng sinh thái suy thoái và nghèo chất dinh dưỡng tại Việt Nam đã và đang được quan tâm nghiên cứu.

Bạch đàn lai được đánh giá có ưu thế lai và sinh trưởng tốt hơn bố mẹ của chúng (Lê Đình Khả và cs, 1993) [6]. Một số giống Bạch đàn lai có năng suất cao đã được chọn và gây trồng rất thành công ở một số nước như Brasil và Công Gô. Tại đây, trên những lập địa tốt và áp dụng kỹ thuật trồng thâm canh có thể đạt năng suất 40 - 80m3/ha/năm. Trung Quốc và Philippin cũng tạo được một số giống Bạch đàn lai có năng suất cao và đang được trồng làm nguyên liệu giấy.Tình hình trồng và sinh trưởng Bạch đàn lai ở Việt Nam Bạch đàn là một trong những nhóm cây đang được gây trồng rộng rãi ở nước ta.

Hiện nay Bạch đàn được coi là cây nguyên liệu giấy chủ yếu ở vùng trung tâm miền Bắc. Các nghiên cứu trong nước về lai giống và sử dụng giống lai đang là hướng đi được nhiều nhà chọn giống quan tâm. Nghiên cứu về giống lai tự nhiên giữa Bạch đàn trắng (E. camaldulensis) với Bạch đàn đỏ (E.

robusta) cho thấy giống lai có năng suất cao hơn rất nhiều so với giống bố mẹ (Lê Đình Khả, 1970) [5]. Từ năm 1994, những nghiên cứu về lai nhân tạo cho một số loài Bạch đàn đã được tiến hành tại Trung tâm Nghiên cứu Giống cây rừng và đã tạo được hàng chục tổ hợp lai thuận nghịch trong loài và khác loài ở 3 loài Bạch đàn chính của nước ta là Bạch đàn urô (E. urophylla), Bạch đàn trắng (E. camaldulensis) và Bạch đàn liễu (E.

Qua khảo nghiệm đã chọn được 31 cây trội trong 8 tổ hợp lai Bạch đàn có năng suất cao hơn giống sản xuất tốt nhất trên 30%. Những giống này đã được Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn công nhận là giống tiến bộ kỹ thuật và cho phép triển khai khảo nghiệm trên các vùng sinh thái khác nhau. Nghiên cứu lai giống Bạch đàn cũng cho thấy một số tổ hợp lai có hiệu suất bột giấy cao Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.vn 7 hơn, trong lúc độ bền của giấy tương đương với các loài bố mẹ (Lê Đình Khả và Nguyễn Việt Cường, 2001) [4]. Ở Việt Nam từ các năm 1996 – 2000, Trung tâm Nghiên cứu giống cây rừng thuộc Viện khoa học Lâm nghiệp Việt Nam đã tạo được gần 80 tổ hợp lai trong loài và lai khác loài giữa các loài Bạch đàn urô (Eucalyptus urophylla), Bạch đàn trắng (E.

camaldulensis) và Bạch đàn liễu (E. Giai đoạn 2001-2010 nghiên cứu lai giống cho các loài bạch đàn đã tạo được trên 100 tổ hợp lai đôi, ba cho các loài cho 7 loài bạch đàn là Bạch đàn urô, Bạch đàn tere (E.tereticornis), Bạch đàn trắng (E. camaldulensis) , Bạch đàn grandis (E. grandis), Bạch đàn saligna (E.

saligna), Bạch đàn microcorys (E.microcorys), Bạch đàn pellita (E. Sau 2 năm tại đất đồi trọc nghèo dinh dưỡng ở Cẩm Quỳ- Ba Vì- Hà Nội, năng suất của các tổ hợp lai P18U29 đạt 17,3dm3/cây vượt mẹ (P18) là 316%, vượt bố của chúng (U29) là 363% về thể tích, còn vượt giống lai đối chứng nhập từ Brasin GU8 là 160%. Tổ hợp lai U29S6 có thể tích thân cây đạt 16,62dm3/cây vượt thể tích của mẹ (U29) là 349% và vượt giống lai đối chứng GU8 là 153%. Tại hiện trường Minh Đức- Bình Phước sau 2 năm tổ hợp lai T1P17, C18P17, P18U29C3, P18U29 và C9G15 đạt thể tích thân cây tương ứng là 26,1; 26,1; 22,8; 21,8 và 21 dm3/cây vượt giống đối chứng PN14 tương ứng là 383%, 384%, 335%, 321% và 309% về thể tích (Nguyễn Việt Cường.

Qua khảo nghiệm cũng đã chọn được 30 dòng bạch đàn lai có sinh trưởng nhanh hơn các giống đối chứng PN2, PN14, U6 và GU8 ở hầu hết các điểm khảo nghiệm và có thể tích thân cây vượt hơn giống đối chứng từ 110% đến 300% ở năm thứ 3. Một nghiên cứu khảo nghiệm giống Bạch đàn lai tại lâm trường Vạn Xuân cho thấy trong các dòng lai được chọn lọc có một số dòng sinh trưởng vượt trội so với dòng kiểm chứng U6, GU8, PN2, PN14 cả về đường kính, chiều cao và chỉ số thể tích thân cây, đặc biệt là Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.vn 8 dòng lai UE24, UE83, UE5. Những dòng này có chỉ số thể tích bằng 70,4-73,9; trong khi đó dòng GU8 có chỉ số thể tích là 50,3. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.vn 9 Trong một vài năm gần đây công ty trồng rừng Innov Green Quảng Ninh đã tiến hành trồng rừng các giống Bạch đàn lai nhập từ Trung Quốc (giống lai giữa Bạch đàn urô x grandis, Bạch đàn urô x tere, với tên gọi là Bạch đàn cự vĩ và vĩ hệ) với diện tích vài trăm ha ở Quảng Ninh.

Bạch đàn lai này có sinh trưởng nhanh hơn Bạch đàn U6 (Bảng 1. Sinh trưởng dòng Bạch đàn lai cự vĩ và vĩ hệ ở Quảng Ninh (2007-2009) Kí hiệu IG01 IG02 IG03 IG04 U6 Tên KH UxG GxU UxG UxT Uro (BĐ cự vĩ) (BĐ cự vĩ) (BĐ cự vĩ) (BĐ vĩ hệ) Nơi trồng Xã Quảng Xã Quảng Xã Quảng Xã Quảng Xã Quảng ( 2007 và Sơn Huyện Sơn Huyện Sơn Huyện Sơn Huyện Sơn Huyện 2008) Hải Hà- QN Hải Hà- QN Hải Hà- QN Hải Hà- QN Hải Hà- QN D. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www. Kỹ thuật chuyển gen thực vật 1.1 Khái niệm chuyển gen Kỹ thuật chuyển gen là kỹ thuật đưa một hay nhiều gen lạ đã được thiết kế ở dạng DNA tái tổ hợp vào tế bào chủ của cây trồng nói riêng và của các sinh vật nói chung (vi sinh vật, động vật,.) làm cho gen lạ có thể tồn tại ở dạng plasmit tái tổ hợp hoặc gắn vào bộ gen tế bào chủ.