Bài Giảng Kỹ Thuật Chọn Tạo Và Nhân Giống Cây Rừng

- Các yếu tố ảnh hưởng đến sức sống hạt phấn trong quá trình bảo quản+ Độ ẩm bên trong hạt phấn: Có liên quan trực tiếp đến tốc độ của phản ứng hô hấp + Độ ẩm của môi trường xung quanh:

Môn học: Kỹ thuật chọn tạo và

nhân giống cây rừngTrung tâm giống và công nghệ sinh học

Khoa lâm học

Nội dung chương trình

Phần một: Kỹ thuật chọn tạo giống (10t)

- Kỹ thuật tạo giống lai

- Kỹ thuật tạo giống đột biến, đa bội

Phần hai: Kỹ thuật nhân giống cây rừng (20t)

- Kỹ thuật nhân giống sinh dưỡng

- Kỹ thuật nhân giống bằng hạt

Giáo trình, tài liệu tham khảo

- Lai giống cây rừng

- Nhân giống cây rừng

Phần 1: Kỹ thuật chọn tạo giống

1 Tạo giống lai hữu tính

1.1 Chọn cặp bố mẹ

1.1.1 Chọn cặp bố mẹ trên cơ sở sinh thái địa

lý

 Mục đích: Tạo giống có tính chống chịu cao

 Chẩn đoán các biến dị địa lý có trong loài

 Quan điểm lựa chọn

1.1.2 Chọn cặp bố mẹ trên cơ sở các yếu tố

cấu thành sản lượng

Mục đích: Cải thiện năng suất

- Các yếu tố cấu thành sản lượng gỗ

Phần 1: Kỹ thuật chọn tạo giống

 Các yếu tố cấu thành sản lượng quả

 Bố trí cặp bố mẹ trên cơ sở các yếu tố

Bố trí cặp bố mẹ trên cơ sở các pha

của quá trình sinh trưởng

Phần 1: Kỹ thuật chọn tạo giống

1.2 Nghiờn cứu đặc điểm sinh sản của đối

tượng lai giống

 Xác định là loài cây giao phấn hay tự thụ phấn, là cây

Phần 1: Kỹ thuật chọn tạo giống

1.3 Khử đực

 Khái niệm

 Thời điểm tiến hành: tr ớc khi hạt phấn chín để

tránh sự thụ phấn ngoài kiểm soát Thời kỳ khử

đực tr ớc khi nở hoa 1-2 ngày.

 Dấu hiệu nhận biết hạt phấn chín: Hạt phấn ch a

chín có màu xanh, khi chín có màu vàng  nên tiến hành khử đực lúc bao phấn còn xanh hay

vàng nhạt.

 Kỹ thuật khử đực

+ Cây có hoa đơn tính khác gốc

Phần 1: Kỹ thuật chọn tạo giống

+ Cây có hoa đơn tính cùng gốc

+ Cây có hoa l ỡng tính:

 Hoa to: Bằng ph ơng pháp cơ giới

 Hoa nhỏ: Bằng nhiệt hoặc hóa chất

(Xác định nhiệt độ thích hợp nhất để khử đực)

1.4 Thu nhận hạt phấn

Trực tiếp: Ph ơng pháp, điều kiện áp dụng

Gián tiếp: Ph ơng pháp, điều kiện áp dụng

1.5 Bảo quản hạt phấn:

Bảo quản hạt phấn cây làm bố

- Khái niệm: Giữ gìn/duy trì sức sống

- Nguyên nhân dẫn đến mất sức sống trong quá trình bảo quản

Hô hấp trong điều kiện đủ ô xy

C6H12O6 + 6H2O + 6O2 = 6CO2 + 12H2O + 686Kcal

Hô hấp trong điều kiện thiếu ô xy

C6H12O6 = 2C2H5OH + 2CO2 + 56Kcal

- Các yếu tố ảnh hưởng đến sức sống hạt phấn trong quá trình bảo quản

+ Độ ẩm bên trong hạt phấn: Có liên quan trực tiếp đến tốc độ của phản ứng hô hấp

+ Độ ẩm của môi trường xung quanh: Có liên quan trực tiếp đến độ ẩm của hạt phấn Yếu tố quan trọng nhất là

độ ẩm tương đối

+ Nhiệt độ của môi trường xung quanh: Ảnh hưởng

trực tiếp đến tốc độ phản ứng

+ Hàm lượng ô xy của môi trường xung quanh: Ảnh

hưởng trực tiếp đến tốc độ phản ứng hô hấp Hàm

lượng ô xy thấp dẫn đến sản sinh các chất trung gian

gây độc và hạt phấn nhanh chóng mất sức sống

- Xác định nhiệt độ và độ ẩm thấp nhất bảo quản hạt phấn

+ Đánh giá sức sống của hạt phấn

Quan sát trực tiếp : Lấy một ít hạt phấn, để lên lam kính, nhỏ 1 giọt nước, tản nhẹ hạt phấn ra bằng panh, đạy la

men, quan sát trên kính hiển vi kính vật 10

Hạt phấn tốt: Không tổn thương, mẩy, không teo tóp

hoặc nhăn, có màu sắc tự nhiên

Chú ý: có thể nhuộm màu hạt phấn để dễ quan sát

Thử nảy mầm trên môi trường nhân tạo:

Chuẩn bị môi trường nhân tạo: Thạch agar: 8 g, nước 1 lit, có thể bổ sung các chất kích thích với hàm lượng 2mg/l – 5 mg/l; nấu môi trường, rót vào đĩa petri, để nguội, dùng rây mịn rắc một ít hạt phấn lên bề mặt môi trường, để vào

tủ ấm nhiệt độ từ 280 C đến 320 C Sau 24 – 36 giờ có thể quan sát nảy mầm của hạt phấn trên kính hiển vi

Hạt phấn tốt: nảy mầm, ống phấn phát triển bình thường

Quan hệ giữa các loại độ ẩm:

Giữa độ ẩm tương đối và tuyệt đối quan hệ với nhau theo phương trình: M1– M1M2– M2 = 0 (3)

(Giá trị của các M được tính theo tỷ lệ)

+ Xác định độ ẩm thấp nhất bảo quản hạt phấn

Biến đổi (c) được (3): M1–M1M2–M2 = 0

 Sử dụng quan hệ giữa các loại độ ẩm

 Xác định độ ẩm còn lại khi đã biết độ ẩm tương đối hoặc tuyệt đối

 Kiểm tra độ chính xác giá trị các độ ẩm tính toán được

- Xác định độ ẩm hạt phấn

Làm sạch và sấy khô hộp nhôm nhẹ chuyên dụng (mở nắp)

Cân khối lượng ban đầu của hộp

Cho hạt phấn vào hộp (ít nhất 1 gram)

Cân khối lượng cả hộp và hạt phấn

Sấy ở nhiệt độ không đổi 1030C cho đến khi khối lượng không đổi

Tính độ ẩm của hạt phấn theo công thức ở slide 15

Chú ý: Trừ khối lượng hộp khi tính Mđ và Mk

- Xác định độ ẩm thấp nhất bảo quản hạt phấn:

i/Căn cứ vào độ ẩm ban đầu để xác định độ ẩm mục tiêu, ii/

Xác định sức sống của hạt phấn ở các độ ẩm mục tiêu, iii/

so sánh sức sống của hạt phấn ở từng độ ẩm mục tiêu với sức sông ở độ ẩm ban đầu

- Đưa độ ẩm hạt phấn về độ ẩm mục tiêu

Xác định độ ẩm ban đầu

Xác định khối lượng mục tiêu của mẫu hạt bằng phương pháp làm khô và cân định kỳ

Ví dụ: Một mẫu hạt phấn có khối lượng (cả hộp – hộp

làm bằng vật liệu gần như không thấm ẩm và có khối

lượng là 3,1 g) là 4,25 g, có độ ẩm tương đối ban đầu là 28% Khi làm khô đến độ ẩm 26%, khối lượng cả hộp của mẫu hạt phấn là bao nhiêu?

Mđ = 4.25 g- 3.1 g = 1.15 g

1.15 – Mt = 1.15 x 0.26 = 0.299

Mt = 1.15 -0.299 = 0.851

Khối lượng cả hộp: 3.951

- Các phương pháp làm khô hạt phấn

Nguyên lý làm khô: Tạo thiếu hụt lớn bão hòa hơi nước

ở môi trường không khí xung quanh hạt phấn

2 Kỹ thuật xử lý tạo thể đa bội

2.1 Gây chấn thương cơ giới

phân chia nhân – TB hai nhân – hợp nhân

Chỗ tiếp giáp vết ghép hình thành mầm đa bội

2.2 Gây sốc nhiệt

Phương pháp: cây xử lý đưa vào môi trường

có nhiệt độ cao đột ngột, giữ một thời gian

Ưu nhược điểm: Đơn giản, chỉ cần xác định nhiệt độ cao nhất có thể xử lý cho từng giống

2.3 Phương pháp hóa học

Phương pháp: Có một số chất hóa học có khả năng gây đa bội - conxixin

Ưu nhược điểm: Tỷ lệ tạo đa bội cao, giá

thành cao, độc

Cơ sở khoa học: C22H25O6N gây độc với thoi

vô sắc vì:

Tác động đến liên kết disulfit của Protein và

pt ribosa của axit ribonucleic làm cho tâm

động thoi vô sắc không hình thành

Ngừng tác động, thoi vô sắc hoạt động BT

Kt tác động?

Nhân giống bằng hạt

Nội dung

1 Bảo quản hạt giống

+ Vai trò của bảo quản hạt giống

+ Phân loại hạt

+ các nhân tố ảnh hưởng đến sức sống của hạt trong quá trình bảo quản

+ Các nguyên tắc bảo quản

+ phương pháp bảo quản

2 Xử lý hạt giống nảy mầm

+ Ngủ ở hạt

+ Sinh lý nảy mầm

+ Xử lý phá ngủ

1 Bảo quản hạt giống

1 Khái niệm

2 Vai trò của bảo quản hạt

+ Gieo ươm ngay

+ Bảo quản 1 năm

+ Bảo quản nhiều năm

+ Sinh lý hạt khi rời khỏi cây mẹ

- Thời gian hoạt động yếu chờ nảy mầm (pre- dormant)

- Nảy mầm trước khi phát tán

1 Bảo quản hạt giống

2 Phân loại hạt để bảo quản

2.1 Theo tuổi thọ hạt (Edward 1960)

- Hạt có tuổi thọ ngắn, sống được không qúa ba năm

- Hạt có tuổi thọ trung bình, có thể sống được từ 3 đến 15 năm

 Hạt có tuổi thọ dài , có thể sống được trên 15 năm

Ưu nhược điểm:

2.2 Phân loại theo nhu cầu thấm ẩm của hạt

 Hạt ưa khô: có thể duy trì sức sống khi ở hàm lượng nước thấp từ 2% đến 5% so với khối lượng tươi

 - Hạt ưa khô có vỏ cứng

 - Hạt ưa khô không vỏ cứng

- Hạt ưa ẩm

1 Bảo quản hạt giống

2.2 Phân loại theo nhu cầu thấm ẩm của hạt (tiếp)

- Hạt ưa ẩm

Hạt ưa ẩm là những loại không chịu được điều kiện phơi sấy khô Các loai hạt này thường chỉ duy trì được sức sống khi độ ẩm trong hạt khá cao, thường đi đôi với loại quả mọng hoặc quả thịt Phần lớn hạt ưa ẩm thường có đời sống ngắn và đòi hỏi phải bảo quản ở độ ẩm cao và nhiệt độ thấp

1 Bảo quản hạt giống

3 Các nhân tố ảnh hưởng đến sức sống của hạt

trong quá trình bảo quản

3.1 Nhân tố di truyền: Sức sống của hạt phụ thuộc

vào

- Loài, xuất xứ

- Điều kiện thời tiết năm thu hoach

3.2 Phát triển của phôi và các tổ chức trong hạt

3.3 Tình trạng thương tổn ban đầu

3.4 Sức sống ban đầu của hạt giống

3.5 Sự hóa già của hạt giống: Suy giảm sức sống

theo thời gian

Nguyên nhân hóa già: Do yếu tố bên trong và bên

ngoài (Nhiệt độ, độ ẩm, hàm lượng ô xy)

1 Bảo quản hạt giống

4 Dự đoán khả năng bảo quản hạt

Phương pháp lão hoá nhanh (accelerated agering):

- Để hạt trong các môi trường vật lý không thuận lợi cho sức sống của chúng Các tổ hợp môi trường sử dụng thường là có nhiệt độ, độ ẩm và hàm lượng ô xy cao

- Kiểm nghiệm nảy mầm trong điều kiện stress: thiếu nước, nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp, thiếu ánh sáng, độ ẩm hay chất dinh dưỡng.

5 Dự đoán

Có thể xác định các điều kiện bảo quản như nhiệt

độ, độ ẩm và hàm lượng ô xy tối ưu bằng phương pháp thực nghiệm theo kiểu thử và sai

1 Bảo quản hạt giống

6 Nguyên tắc bảo quản

thận trọng

và hàm lượng nước trong hạt ở mức an toàn thấp nhất

trình bảo quản

trong các bao bì kín không thấm ẩm và thấm khí

bao bì thấm khí nhưng có thể giữ được độ ẩm

1 Bảo quản hạt giống

7 Phương pháp bảo quản

7.1 Bảo quản trong thời gian giữa thu hoạch và chế

biến

+ Duy trì sức sống của quả

+ Tách hạt: Sau khi thu hoạch quả, việc quyết định tách

hạt tại nơi chế biến hay nơi thu hái phụ thuộc vào điều kiện cụ thể ở từng địa phương

+ Giữ gìn các thông tin về lô hạt

7.2 Bảo quản tại kho

7.2.1 Phương pháp bảo quản hạt ưa khô

+ Bảo quản ở nhiệt độ và độ ẩm bình thường

+ Bảo quản khô có kiểm tra hàm lương nước nhưng không kiểm tra nhiệt độ

+ Bảo quản khô có kiểm tra hàm lượng nước và nhiệt độ

+ Bảo quản hạt ưa khô để bảo tồn dài hạn nguồn gien

1 Bảo quản hạt giống

7.2 Bảo quản tại kho

7.2.2 Bảo quản hạt ưa ẩm.

Bảo quản không kiểm tra nhiệt độ và độ ẩm

Bảo quản có kiểm tra nhiệt độ và độ ẩm

Bảo quản phục vụ bảo tồn nguồn gien

-Vỏ hạt cứng, chống trao đổi nước tốt

Xử lý hạt nảy mầm

2.2.1 Ngủ vật lý

b/ Đặc điểm

-Vỏ hạt cứng, chống trao đổi nước tốt

- Cấu tạo vỏ điển hình gồm 3 lớp

Hình 1: Cấu tạo lớp vỏ ngoài hạt lim: ngoài cùng có lớp cutin

Xử lý hạt nảy mầm

2.2.1 Ngủ vật lý

Lớp vỏ giữa và trong của hạt lim xanh

Xử lý hạt nảy mầm

2.2.2 Ngủ cơ giới

a/ Khái niệm: Vỏ hạt thấm nước, quá cứng

b/ Đặc điểm: Vỏ hạt quá cứng

c/ Chẩn đoán ngủ cơ giới

Ngâm nước/ làm khô và cân định kỳ

Loại bỏ vỏ hạt

2.2.3 Ngủ hóa học

a/ Khái niệm: Trong hạt có các chất ức chế nảy mầm

b/ Đặc điểm: Không tồn tại hoặc đã loại bỏ các dạng ngủ khác

c/ Chẩn đoán ngủ hóa học: Biotest

Xử lý hạt nảy mầm

2.2.2 Ngủ cơ giới

a/ Khái niệm: Vỏ hạt thấm nước, quá cứng

b/ Đặc điểm: Vỏ hạt quá cứng

c/ Chẩn đoán ngủ cơ giới

Ngâm nước/ làm khô và cân định kỳ

Loại bỏ vỏ hạt

2.2.3 Ngủ hóa học

a/ Khái niệm: Trong hạt có các chất ức chế nảy mầm

b/ Đặc điểm: Không tồn tại hoặc đã loại bỏ các dạng ngủ khác

c/ Chẩn đoán ngủ hóa học: Biotest

Xử lý hạt nảy mầm

3 Sinh lý nảy mầm ở hạt

3.1 Trương nước

Thời gian hoàn thành trương nước

Các giai đoạn của quá trình trương nước

3.2 Sự phát triển của phôi trong quá trình nảy mầm