Khóa luận tốt nghiệp nghiên cứu hoàn thiện quy trình sản xuất củ giống khoai tây bliss trong điều kiện nuôi cấy in vitro

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU HỒN THIỆN QUY TRÌNH SẢN XUẤT CỦ GIỐNG KHOAI TÂY BLISS TRONG ĐIỀU KIỆN NUÔI CẤY IN VITRO Người thực : NGUYỄN THỊ MỸ Khố : 62 Ngành : CƠNG NGHỆ SINH HỌC Chun ngành : CÔNG NGHỆ SINH HỌC Người hướng dẫn : TS Nguyễn Xuân Trường :ThS Trịnh Thị Thu Thuỷ HÀ NỘI – 2021 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan, số liệu kết nghiên cứu trình bày khóa luận trung thực chưa sử dụng khóa luận, luận văn, luận án Tôi xin cam đoan, giúp đỡ cho việc thực khóa luận cám ơn thơng tin trích dẫn khóa luận rõ nguồn gốc Ngày 05 tháng 10 năm 2021 Sinh viên thực tập Nguyễn Thị Mỹ i LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian làm khóa luận tốt nghiệp vừa qua, cố gắng nỗ lực thân để hồn thành khóa luận thật tốt, nhận nhiều giúp đỡ người xung quanh Vì vậy, để bày tỏ lịng biết ơn tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới: Thầy giáo TS Nguyễn Xuân Trường- Viện trưởng Viện Sinh học Nơng Nghiệp, nhờ có hướng dẫn nhiệt tình với ý kiến góp ý q báu thầy giúp mở mang nhiều kiến thức lý thuyết thực tế suốt q trình thực đề tài hồn thành khóa luận tốt nghiệp Cùng đó, tơi xin cảm ơn thầy, cô giáo Khoa Công nghệ Sinh Học, Học viện Nông Nghiệp Việt Nam giảng dạy, bồi dưỡng đưa lời khuyên góp ý chân thành cho tơi q trình học tập trường thời gian hồn thành khóa luận tốt nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn chị Đỗ Thị Mai, chị Đinh Thị Thanh Hiếu, Ths Vũ Tiến Dũng anh, chị phịng Cơng Nghệ khoai tây giúp đỡ tơi suốt q trình thực tập, nghiên cứu hồn thiện đề tài Cuối cùng, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn tới gia đình, bạn bè suốt thời gian qua bên cạnh giúp đỡ, ủng hộ khích lệ tơi suốt q trình học tập hồn thành đề tài tốt nghiệp Do thời gian thực đề tài hạn chế nên đề tài khơng tránh khỏi sai sót Tơi mong nhận góp ý thầy bạn bè để khố luận tơi hồn thiện Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 05 tháng 10 Sinh viên thực Nguyễn Thị Mỹ ii năm 2021 MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .i LỜI CẢM ƠN ii DANH MỤC BẢNG .v DANH MỤC HÌNH v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vii TÓM TẮT viii PHẦN I MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục đích yêu cầu đề tài 1.2.1 Mục đích 1.2.2 Yêu cầu PHẦN II TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tổng quan khoai tây ( Solanum tuberosum ) .3 2.1.1 Lịch sử 2.1.2 Phân loại 2.1.3 Đặc điểm hình thái .4 2.1.4 Một số nghiên cứu giống khoai tây 2.1.5 Giá trị dinh dưỡng khoai tây 2.1.6 Tình hình sản xuất giống khoai tây quốc tế 2.1.7 Tình hình sản xuất khoai tây Việt Nam 10 2.2 Cây khoai tây Bliss 11 2.2.1 Nguồn gốc giống 11 2.2.2 Đặc điểm hình thái .12 2.2.3 Giá trị sử dụng .12 2.2.4 Các nghiên cứu nhân giống khoai tây Bliss .12 2.3 Giới thiệu công nghệ in vitro .13 PHẦN III VẬT LIỆU NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14 3.1 Đối tượng, vật liệu phạm vi nghiên cứu 14 3.1.1 Vật liệu nghiên cứu 14 iii 3.1.2 Hóa chất .14 3.1.3 Điều kiện nuôi cấy .14 3.2 Địa điểm, thời gian thực đề tài .14 3.3 Nội dung phương pháp nghiên cứu 14 3.3.1 Nội dung nghiên cứu 14 3.3.2 Phương pháp nghiên cứu .15 3.3.3 Các tiêu theo dõi 18 3.4 Phương pháp đánh giá kết xử lý số liệu 19 PHẦN IV KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .19 4.1 Nghiên cứu ảnh hưởng loại mẫu khác tới hệ số nhân khoai tây Bliss điều kiện in vitro 20 4.2 Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ MS đến sinh trưởng phát triển khoai tây Bliss điều kiện in vitro 21 4.3 Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ nước dừa đến sinh trưởng phát triển khoai tây Bliss điều kiện in vitro .23 4.4 Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ amon nitrat ( NH NO ) đến sinh trưởng phát triển khoai tây Bliss điều kiện in vitro 26 4.5 Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ nano bạc đến sinh trưởng, phát triển, khả tích luỹ chất khơ khả tạo củ khoai tây Bliss điều kiện in vitro .29 4.5.1 Ảnh hưởng nồng độ nano bạc đến sinh trưởng, phát triển khả tích luỹ chất khô khoai tây Bliss điều kiện in vitro 29 4.5.2 Ảnh hưởng nano bạc tới khả tạo củ khoai tây Bliss điều kiện in vitro .34 PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 37 5.1 Kết luận 38 5.2 Kiến nghị 38 TÀI LIỆU THAM KHẢO .39 PHỤ LỤC 40 iv DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1.5 Năng suất protein lượng số lương thực Bảng 2.1.6.1: Diện tích, suất, sản lượng khoai tây giới từ năm 2011 đến 2017 .9 Bảng 2.1.6.2: Diện tích, suất, sản lượng khoai tây khu vực giới năm 2017 10 Bảng 2.1.7: Diện tích, suất, sản lượng khoai tây Việt Nam từ năm 2011 đến 2016 11 Bảng 4.1 Nghiên cứu ảnh hưởng loại mẫu khác tới hệ số nhân khoai tây Bliss điều kiện in vitro (sau tuần) 20 Bảng 4.2 Ảnh hưởng nồng độ MS đến sinh trưởng, phát triển khoai tây Bliss điều kiện in vitro (sau tuần) .21 Bảng 4.3 Ảnh hưởng nồng độ nước dừa đến sinh trưởng, phát triển khoai tây Bliss điều kiện in vitro (sau tuần) 23 Bảng 4.4 Ảnh hưởng nồng độ amon nitrat ( NH NO ) đến sinh trưởng phát triển khoai tây Bliss điều kiện in vitro (sau tuần) 26 Bảng 4.5.1 Ảnh hưởng nồng độ nano bạc đến sinh trưởng, phát triển khoai tây Bliss điều kiện in vitro (sau tuần) 30 Bảng 4.5.2 Ảnh hưởng nồng độ nano bạc đến tích luỹ chất khơ khoai tây Bliss điều kiện in vitro (sau tuần) 33 Bảng 4.5.3 Ảnh hưởng nồng độ nano bạc đến khả tạo củ khoai tây Bliss nuôi cấy in vitro (sau 1,5 tháng) 34 v DANH MỤC HÌNH Hình 2.1.3 Cây khoai tây (Solanum tuberosum L) Hình 2.1.5 Hàm lượng dinh dưỡng khoai tây Hình 2.2 Cây khoai tây Bliss 12 Hình 4.1 Ảnh hưởng loại mẫu khác tới hệ số nhân khoai tây Bliss điều kiện in vitro (sau tuần) 21 Hình 4.2 Ảnh hưởng nồng độ MS đến sinh trưởng, phát triển khoai tây Bliss điều kiện in vitro (sau tuần) 22 Hình 4.3 Ảnh hưởng nồng độ nước dừa đến sinh trưởng phát triển khoai tây Bliss điều kiện in vitro 26 Hình 4.4 Ảnh hưởng nồng độ amon nitrat đến sinh trưởng phát triển khoai tây Bliss điều kiện in vitro 29 Hình 4.5.1 Ảnh hưởng nồng độ nano bạc đến sinh trưởng, phát triển khoai tây Bliss điều kiện in vitro (sau tuần) 33 Hình 4.5.3 Ảnh hưởng nano bạc tới khả tạo củ khoai tây Bliss điều kiện in vitro 37 vi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT CIP Trung tâm Khoai tây quốc tế Cs Cộng CT Công thức CV% Hệ số biến động (Coefficientof Variation) ĐC Đối chứng FAO Tổ chức lương thực Nông nghiệp Liên Hợp Quốc (Food and Agriculture Organization of the United Nations) LSD 0,05 Giới hạn sai khác nhỏ có ý nghĩa (Least Significant Different) MS Murashige Skoog nAg Nồng độ nano bạc nitrat vii TÓM TẮT Khoai tây loại trồng lấy củ rộng rãi giới loại trồng phổ biến thứ tư mặt sản lượng tươi - xếp sau lúa, lúa mì ngơ (Steveson, Loria, Frane Weingartner, 2001) Lưu trữ khoai tây dài ngày đòi hỏi bảo quản điều kiện lạnh Tại Việt Nam, việc xây dựng hệ thống sản xuất giống chất lượng cao, bệnh vấn đề khó khăn lớn sản xuất khoai tây Hiện tại, nguồn giống khoai tây nước đáp ứng khoảng 10% cho sản xuất Việc nhập giống từ châu Âu số cơng ty nhập, điển hình Cơng ty Pepsico Việt Nam, năm nhập khoảng 150-200 Tuy nhiên, giá giống nhập cao (giá giống đến Việt Nam khoảng 1.000 - 1.100 USD/tấn), không người dân chấp nhận Bên cạnh đó, năm gần lượng lớn khoai tây thương phẩm từ miền nam Trung Quốc nhập vào nước ta sử dụng làm giống, với giá thành khoảng 10.000 – 12.000 đồng/kg, lơ giống có chất lượng thấp, nhập để phục vụ cho sản xuất Do vậy, để nâng cao lực sản xuất khoai tây giống nước góp phần giảm lượng khoai tây nhập khẩu, đẩy mạnh phát triển sản xuất khoai tây, đồng thời xây dựng chuyển giao mơ hình sản xuất khoai tây chất lượng tơi tiến hành nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu hoàn thiện quy trình sản xuất củ giống khoai tây Bliss điều kiện nuôi cấy in vitro” viii PHẦN I MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Ở Việt Nam, khoai tây thực phẩm quan trọng đặc biệt hàng hóa có hiệu kinh tế cao với diện tích khoảng 200.000ha đất trồng khoai tây Chỉ vòng 90 ngày, từ trồng đến thu hoạch, khoai tây cho giá trị thu nhập cao gấp từ đến lần giá trị thu nhập so với lúa Khoai tây khơng địi hỏi q khắt khe khung thời vụ loại khác, trồng nhiều tỉnh miền Bắc, vùng Bắc Trung bộ, Tây Nguyên trồng phổ biến vụ Đông đồng sông Hồng (Trương Văn Hộ, 2010) Tuy nhiên, suất khoai tây Việt Nam thấp, đạt khoảng 13,6 tấn/ha thấp nhiều so với suất trung bình giới (18,9 tấn/ha, FAOSAT, 2017) Một nguyên nhân chủ yếu thiếu nguồn củ giống tốt, củ giống trồng phổ biến loại củ giống chất lượng thấp với tỷ lệ nhiễm bệnh virus cao, già sinh lý độ chủng thấp Việc nhập giống khoai tây đạt tiêu chuẩn chất lượng theo quy định từ nước Hà Lan, Đức, Australia lại có giá cao (khoảng 0,8 USD/kg) Trong đó, hệ thống sản xuất nước theo hướng dự án nói cho đời khoảng triệu củ giống gốc năm, 150 giống nguyên chủng 1.000-1.200 giống xác nhận có chất lượng tương đương nhập khẩu, tiết kiệm khoảng triệu USD tiền nhập giống ( tương đương 20 tỷ đồng ) Hiện nay, nước hình thành hệ thống sản xuất giống liên hồn từ nuôi cấy mô, đến sản xuất củ siêu nguyên chủng nhà cách ly, sản xuất củ nguyên chủng củ xác nhận vùng cách ly Hệ thống chủ động cung cấp nguồn củ giống bệnh cho sản xuất đại trà với giá thành hạ (Nguyễn Quang Thạch cs, 2006) Để nhân giống nhanh, đảm bảo giữ nguồn gen gốc cho đời hệ giống hoàn toàn bệnh, tơi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu hồn thiện quy trình sản xuất củ giống khoai tây Bliss điều kiện in vitro” R-Square Coeff Var Mean 0.997874 26.21667 Source K 1.344982 DF Pr > F F Value Root MSE Anova SS Y 0.352609 Mean Square 1.1100000 0.5550000 0.0412 582.5116667 116.5023333 937.02 F F Value Model Squares 0.11517222 F F Value 0.01645317 0.00005556 0.00000556 0.11522778 R-Square Coeff Var Mean K Sum of Mean Square Root MSE 0.441482 Y 0.002357 Anova SS 0.01867778