tóm tắt luận án tiến sĩ nông nghiệp nghiên cứu chọn tạo và nhân giống cây hoa hồng (rosa spp. l.) năng suất, chất lượng cao cho một số tỉnh miền bắc việt nam

du c nhân vô tính b ng phuong pháp giâm cành.. Các bi n pháp k thu t tr ng, cham sóc, phòng tr sâu b nh trên các gi ng thí nghi m là nhu nhau.

B GIÁO D C VÀ ÐÀO T O TRU NG Ð I H C NÔNG NGHI P HÀ N I

NGUY N MAI THOM

HÀ N I - 2009

Hoa luôn luôn có trong d i s ng tinh th n c a con ngu i, vì hoa là k t tinh

nh ng di u k di u nh t trong th gi i c cây ban t ng cho loài ngu i Xã h i ngày càng phát tri n, con ngu i có di u ki n hu ng d n d i s ng tinh th n nhi u hon và v

d p c a hoa dã di vào m i gia dình nhu là m t ph n t t y u c a cu c s ng

T nhi u th k tru c dây dã du c các nhà khoa h c quan tâm chú ý v công tác nghiên c u, d c bi t là ch n t o gi ng hoa h ng trên th gi i không ng ng phát tri n Các k t qu nghiên c u dã ch ra r ng, các gi ng hoa h ng m i du c ch n t o

b ng nhi u con du ng khác nhau nhu: Nh p n i, lai t o, d t bi n, chuy n gen hay nuôi c y bao ph n…

Trong m t s nam g n dây, b ng nhi u con du ng khác nhau, r t nhi u gi ng hoa h ng dã du c nh p n i và có m t t i Vi t Nam trong s dó có nhi u gi ng hoa

h ng v i d c di m n i tr i nhu hoa to, màu s c d p, huong thom và d b n hoa cao

du c b xung vào b gi ng hoa h ng trong nu c, làm phong phú và da d ng các

ch ng lo i hoa h ng dang du c tr ng trong s n xu t hi n nay

Tuy nhiên, nh ng k t qu dó da s mang tính t phátvà vi c nghiên c u ch là tuy n ch n gi ng m i t nh ng gi ng nh p n i, sau dó các gi ng du c tr ng theo kinh nghi m truy n th ng

Các công tác khác v gi ng hoa h ng nhu luu gi , b o t n, nghiên c u và phát tri n ngu n gen hoa h ng r t ít du c quan tâm nên ngu n gen hoa h ng có ngu n g c

d a phuong ngày càng b l n t p và thoái hóa

Chính vì v y, so v i các lo i cây tr ng khác, b gi ng hoa h ng còn r t khiêm

t n, d c bi t là có quá ít nh ng gi ng hoa h ng phù h p v i di u ki n t ng vùng sinh thái c th , d n t i th m nh v gi ng trong s n xu t chua du c phát huy [3] Ði u dó cho th y s n xu t hoa h ng chua phát tri n dúng v i ti m nang c a d t nu c

Ð góp ph n kh c ph c nh ng t n t i trên, dáp ng du c nh ng dòi h i c p thi t c a th c t trong s n xu t, chúng tôi nghiên c u d tài:

“Nghiên c u ch n t o và nhân gi ng cây hoa h ng (Rosa spp.L.) nang su t ch t l ng cao cho m t s t nh mi n B c Vi t Nam"

- Xác d nh d tuong d ng di truy n và kho ng cách di truy n gi a 42 m u gi ng hoa

h ng trong t p doàn thu th p b ng phuong pháp phân tích da d ng di truy n theo chuong trình NTSYS pc 4.0

- Ðã t o ra du c m t s d ng bi n d di truy n làm v t li u ch n gi ng, t o ki u hoa

h ng m i Ðã thu du c nh ng bi n d hình thái hoa th kh m di truy n n d nh qua các th h t M1V1 d n M1V3 nhu: hoa d ch m tr ng, hoa d v ch h ng, cánh hoa màu h ng trên n n hoa màu d , hoa 2 t ng cánh tách bi t Ðây là lo i hình hoa m i chua có trên th tru ng, có th s d ng làm v t li u t o gi ng m i

- Ð xu t m u gi ng hoa h ng JP30 (Ph n h ng Nh t B n) và Q6 (Nhung den Kunming) có tri n v ng n d nh v i các vùng sinh thái Hà N i, Vinh Phúc và Thanh Hóa và xác d nh d tuong d ng di truy n và kho ng cách di truy n gi a 10 m u

gi ng có tri n v ng b ng phuong pháp ch th phân t PCR - RAPD

- Xây d ng qui trình nhân gi ng b ng phuong pháp giâm và ghép cho m t s dòng hoa h ng có tri n v ng

4 Ý ngh a khoa h c và th c ti n

4.1 Ý ngh a khoa h c c a tài

- Là công trình nghiên c u có h th ng và tuong d i toàn di n d u tiên v cây hoa

h ng Vi t Nam Các k t qu nghiên c u c a d tài có th làm co s khoa h c cho nghiên c u ch n gi ng hoa h ng và làm tài li u tham kh o ph c v gi ng d y các tru ng d i h c và trung c p ngành nông nghi p

3

- Ðã thu th p và dánh giá t p doàn g m 44 m u gi ng hoa h ng trong nu c và nh p

n i v các d c di m th c v t h c và nông sinh h c, giúp các nhà ch n gi ng có d nh

hu ng khi s d ng chúng làm v t li u, rút ng n du c quá trình nghiên c u t o gi ng

- Ðã t o du c m t s bi n d hình thái hoa có giá tr b ng x lý Co60, dây là nh ng

ki u hình m i cây hoa h ng làm phong phú hon cho ngu n v t li u ch n t o gi ng hoa h ng m i

5 B c c c a lu n án có

N i dung chính c a lu n án th hi n trong 160 trang, g m 5 trang m d u, 34 trang t ng quan, 9 trang V t li u, N i dung và Phuong pháp nghiên c u, 90 trang k t

qu nghiên c u và th o lu n Toàn b ph n này có 44 b ng bi u, 8 hình và các hình

nh thí nghi m.Ph n ph l c bao g m các nh minh h a, k t qu phân tích x lý s

li u

CHUONG 1

T NG QUAN V V N Ð NGHIÊN C U Trên co s t ng h p phân tích chúng tôi nh n th y r ng:

- Thu th p, dánh giá ngu n gen hoa h ng Xây d ng vu n t p doàn d luu gilàm ngu n v t li u cho công tác ch n t o gi ng là hu ng di tiên phong trong ch n t o

4

- T o nh ng ki u bi n d m i t d t bi n hoa h ng là v t li u ch n t o gi ng hoa h ng m i có màu s c hoa m i là hu ng di quan tr ng trong công tác ch n t o

gi ng hoa h ng Vi t Nam Hu ng di này dã du c nhi u nhà khoa h c trên th gi i

- Ngu n v t li u nghiên c u trong các thí nghi m là 44 m u gi ng hoa h ng có ngu n

g c d a phuong và nh p n i Các m u gi ng du c thu th p có ngu n g c t Trung

Qu c (26 m u gi ng), Nh t B n (5 m u gi ng), Hà Lan (1 m u gi ng), Pháp (1 m u

gi ng), cung nhu du c thu th p t các d a phuong trong nu c nhu: Hoà Bình, Phú

Th , Thanh Hóa, Ðà L t … M u gi ng thu th p là do n cành dùng làm m t ghép, sau

dó nhân gi ng vô tính theo phuong pháp ghép G c ghép du c s d ng là g c h ng

chùm (Rosa multiflora) ho c h ng t m xuân (Rosa canina)

- Các m u gi ng hoa h ng s d ng trong thí nghi m x lý d t bi n có 02 m u gi ng

d a phuong (PT28, HB2) và 03 m u gi ng nh p n i (P3, Q7 và Q17) Nh ng gi ng này dã thích nghi v i di u ki n s ng Vi t Nam Hai gi ng d a phuong có uu di m

là huong thom và kh nang ch ng ch u sâu b nh r t t t nhung cánh hoa m ng, nhanh tàn và màu s c không r c r Ba gi ng nh p n i có d c di m hoa to, nhung không có huong thom và kh nang ch ng ch u sâu b nh kém Nghiên c u x lý d t bi n mong

mu n kh c ph c nh ng nhu c di m c a các m u gi ng trên Ð ng th i tìm nh ng

bi n d m i v hình thái hoa màu s c m i l có giá tr d t o gi ng m i

- 12 dòng có tri n v ng tuy n ch n t t p doàn nghiên c u là HB2, P3 (dc), Q6, TH8, Q11, ÐL13, Q15, Q23, Q25, JP30, JP31, JP32 du cs d ng trong thí nghi m d so sánh dánh giá t i m t s t nh khác nhau mi n B c Vi t Nam

- Các m u gi ng hoa h ng có tri n v ng tuy n ch n t t p doàn du c s d ng trong các thí nghi m nghiên c u nhân gi ng vô tính

2.2.5 Nghiên c u k thu t nhân gi ng vô tính các m u gi ng hoa h ng có tri n v ng tuy n ch n t t p doàn

2.3 PHUONG PHÁP NGHIÊN C U

2.3.1 Phuong pháp thu th p và dánh giá ngu n gen

- Thu th p và dánh giá ngu n gen hoa h ng th c hi n theo IPGRI (2001) [96], [97], [120], [148] và theo Giáo trình ch n gi ng cây tr ng (2005), Tru ng Ð i H c Nông nghi p Hà N i [19]

- Thí nghi m t p doàn b trí tu n t , không l p l i trên d t phù sa c sông H ng không

du c b i hàng nam [44] Dung lu ng m u quan tr c trong m i công th c là 5 - 10 cây, nghiên c u dánh giá t p doàn trong 3 nam t 2004 d n 2006

- Cây gi ng du c nhân theo phuong pháp ghép v i tu i cây con d ng nh t là 60

ngày S d ng g c ghép là cây h ng t m xuân (Rosa canina L.)

- Phân bón cho thí nghi m 20 t n phân chu ng ho i m c + 200 kg d m + 300 kg lân + 200 kg kali (d m, lân, kali d ng thuong ph m) + 100 kg vôi b t/ha

2.3.2 Phuong pháp dánh giá m c d da d ng di truy n c a t p doàn

- Phân tích da d ng di truy n d a trên d c di m ki u hình v i 36 tính tr ng, phân nhóm ngu n v t li u theo mô hình th ng kê sinh h c d a trên ki u hình c a Mahananobis (1928) [113], b ng chuong trình NTSYS pc 4.0 [134] du c th c hi n

t i Trung tâm tài nguyên th c v t

6

- G c ghép là g c t m xuân (Rosa canina L.) du c nhân vô tính b ng phuong pháp

giâm cành Tu i g c ghép d ng nh t 6 tháng, g c ghép sinh tru ng phát tri n t t

2.3.4 Phuong pháp b trí thí nghi m so sánh các m u gi ng tri n v ng t i Hà

N i, Vinh Phúc và Thanh Hóa

- Thí nghi m du c b trí theo phuong pháp kh i ng u nhiên d y d RCB v i 3 l n

nh c l i, di n tích m i ô thí nghi m là 10 m2 M t d 8 cây/m2 Các bi n pháp k thu t tr ng, cham sóc, phòng tr sâu b nh trên các gi ng thí nghi m là nhu nhau

- Nghiên c u nh hu ng c a th i v ghép trong v Xuân và v Thu d n t l b t

m m và sinh tru ng phát tri n c a cây con hoa h ng tri n v ng

- Nghiên c u nh hu ng c a m t s lo i g c ghép d n t l b t m m và sinh tru ng phát tri n c a cây con hoa h ng tri n v ng

- Nghiên c u nh hu ng c a phuong pháp ghép d n t l b t m m và sinh

- Nghiên c u nh hu ng c a th i v giâm cành trong v Xuân và v Thu d n t l b t

m m và sinh tru ng phát tri n c a cành giâm hoa h ng tri n v ng

- Nghiên c u nh hu ng c a chi u dài cành giâm d n t l b t m m và sinh tru ng phát tri n c a cành giâm hoa h ng tri n v ng

2.3.6 Phuong pháp dánh giá s khác bi t di truy n c a 10 dòng có tri n v ng

- Phân tích 10 dòng hoa h ng có tri n v ng dã so sánh t i các d a phuong thu c mi n

B c Vi t Nam, dánh giá s da d ng di truy n b ng phuong pháp dánh d u phân t RADP - PCR, th c hi n t i Vi n Di truy n Nông nghi p

- Tách chi t ADN hoa h ng theo CTAB bi n d i theo Qiang Xu và cs (2004)

Các m i du c s d ng trong ph n ng PCR là các m i thu c OPA và OPB (ngu n

c a Vi n Di truy n Nông nghi p)

- K t qu PCR du c ki m tra trên gel agarose

2.3.7 Các ch tiêu theo dõi

Các ch tiêu theo dõi áp d ng theo tiêu chu n ngành: Quy ph m kh o nghi m DUS gi ng hoa h ng, s 10 TCN 686: 2006/QÐ BNN, ngày 6/6/2006, c a B tru ng

B Nông nghi p và Phát tri n nông thôn [2], [5]

2.3.8 Phuong pháp phân tích và x lý s li u

Các s li u du c phân tích theo phuong pháp th ng kê sinh h c, s d ng các

ph n m m x lý th ng kê nông nghi p:

- IRRISTAT 5.0 [9]: Ph n m m phân tích th ng kê nông nghi p c aVi n Lúa

Xây d ng t p doàn hoa h ng phong phú v ch ng lo i, ngu n g c xu t x và da

d ng v màu s c là nhi m v quan tr ng d u tiên c a nhà ch n gi ng K t qu thu

th p t p doàn hoa h ng nghiên c u du c trình bày b ng 3.1

B ng 3.1: K t qu thu th p các m u gi ng cây hoa h ng

Noi thu

1 Nhung Ðà B c HB2 Vi t Nam Hòa Bình 2003

2 Nhung Nông C ng TH8 Vi t Nam Thanh Hóa 2004

3 Tr ng h ng ÐL13 Vi t Nam Ðà L t 2003

4 B ch Phú Th PT14 Vi t Nam Phú Th 2004

5 Ph n h ng ÐL18 Vi t Nam Ðà L t 2003

6 Ð tuoi Q1 Trung Qu c Mê Linh 2003

7 Ð c Q4 Trung Qu c Mê Linh 2003

8 Ð nhung tuoi Q5 Trung Qu c Mê Linh 2003

9 Nhung den Q6 Trung Qu c Kunming 2005

10 Ð nhung th m Q7 Trung Qu c Gia Lâm 2003

11 Tr ng vi n d Q9 Trung Qu c Mê Linh 2003

12 Tr ng Q10 Trung Qu c Mê Linh 2003

13 Tr ng xanh Q11 Trung Qu c Kunming 2005

14 Tr ng h ng Q12 Trung Qu c Mê Linh 2003

15 Kem Q15 Trung Qu c Mê Linh 2003

16 Ph n h ng Q16 Trung Qu c Mê Linh 2003

17 Vàng nh t Q17 Trung Qu c Konming 2005

18 Vàng vi n d Q19 Trung Qu c Tây T u 2003

19 Son Q22 Trung Qu c Tây T u 2003

20 Ð a bình ch Q23 Trung Qu c Gia Lâm 2003

Hoa

c t cành

21 Ð cà phê Q24 Trung Qu c Gia Lâm 2003

9

22 Vàng th m Q25 Trung Qu c Gia Lâm 2003

23 Hoa s Q26 Trung Qu c Gia Lâm 2003

24 Màu tàu Q27 Trung Qu c Tây T u 2003

25 Hai màu Q29 Trung Qu c Tây T u 2003

26 Song h Q34 Trung Qu c Tây T u 2003

44 T m xuân VN43 Vi t Nam Mê Linh 2003

K t qu thu th p du c c th là: 11 m u gi ng có ngu n g c Vi t Nam, các

m u gi ng này có th dã du c nh p n i lâu d i và du c tr ng t i các d a phuong trong nu c, 26 m u gi ng nh p t Trung Qu c, 5 m u gi ng t Nh t B n, 1 m u

gi ng t Hà Lan và 1 m u gi ng t Pháp Các m u gi ng còn l i du c thu th p t các

d a phuong trong nu c: Hoà Bình, Phú Th , Thanh Hóa…

Các m u gi ng hoa h ng ti u mu i bao g m:3 m u gi ng du c thu th p t Ðà

L t và 5 m u gi ng nh p n i t Trung Qu c T l % ngu n g c xu t x c a các m u

10

gi ng hoa h ng thu th p trong t p doàn th hi n hình 3.1 Trong dó Trung Qu c chi m t l cao nh t 60%, Vi t Nam 25%, Nh t B n 11%, Hà Lan 2% và Pháp 2%

3.1.2.2 Phân nhóm t p doàn theo m t s d c di m hình thái

D a theo thang di m (Quy ph m kh o nghi m DUS gi ng hoa h ng) dánh giá

m t s d c di m hình thái chính trên cây hoa h ng c a các m u gi ng trong t p doàn nghiên c u, chúng tôi ti n hành phân nhóm các m u gi ng, k t qu phân nhóm nhu

3 D ng gai trên thân 18 26

4 Ð sâu rang cua 3 19 22

- Ð sâu rang cua: Rang cua sâu 3, Sâu trung bình 2, Nông 1;

- Gai/lá: Có gai trên lá 9, Không gai 1;

- M t c t ngang lá chét: Lõm 1, Hoi lõm 3, Ph ng 5, hoi l i 7, L i 9

Nhu v y, d a vào màu s c lá, các m u gi ng trong t p doàn du c phân thành 3 nhóm, các m u gi ng ch y u có màu lá xanh trung bình (di m 5) 18 m u gi ng, xanh nh t (di m 3) và xanh d m (di m 7) m i nhóm có 13 m u gi ng

D a vào d ng khóm, phân thành 4 nhóm: trong dó d ng b i h p (di m 1) chi m da s

33 m u gi ng, d ng b i (di m 3) có 8 m u gi ng, còn l i 2 m u gi ng có d ng b i r ng và 1

m u gi ng có d ng bò

gi ng, hoi l i (di m 7) 19 m u gi ng, l i (di m 9) 1 m u gi ng.

3.2 ÐÁNH GIÁ S ÐA D NG DI TRUY N C A CÁC M U GI NG HOA

H NG TRONG T P ÐOÀN NGHIÊN C U

D a trên k t qu kh o sát, dánh giá 36 ch tiêu hình thái (lá, thân, gai, rang cua, hoa)

và các ch tiêu sinh tru ng, nang su t và ch t lu ng c a các m u gi ng, các d c di m này

du c ch n l a và s d ng vào các mô hình th ng kê sinh h c d phân nhóm và nghiên c u kho ng cách di truy n c a chúng

b ng chuong trình NTSYS pc 4.0 t i Trung tâm Tài nguyên th c v t - Vi n Khoa h c Nông nghi p Vi t Nam:

3.3 K T QU NG D NG Ð T BI N TH C NGHI M T O V T LI U CH N

GI NG HOA H NG

3.3.1.1 nh hu ng c a li u lu ng Co 60 d n kh nang s ng sót c a m t ghép sau x lý

X lý phóng x tia Co60 trên m t s m u gi ng hoa h ng trong dó 02 m u

gi ng d a phuong là Com Phú Th , Nhung Ðà B c và 03 m u gi ng nh p n i Ð Pháp, Ð nhung th m và Vàng nh t Ngay sau khi chi u x , m t ghép trên các cành dinh du ng du c ghép trên g c ghép t m xuân dã chu n b tru c có tu i g c ghép

d ng nh t là 6 tháng tu i K t qu nghiên c u du c trình bày trong b ng 3.9

V i li u lu ng x lý 4 krad gây ch t 3 m u gi ng (Q7, PT28 và Q17) do dó không du c trình bày trong b ng 3.9 Riêng 2 m u gi ng P3 và HB2 ít m n c m hon

v i tia và công th c x lý 4 krad v n cho t l s ng và b t m m khá cao (P3: 55,34%, HB2: 57,66%) sau 35 ngày ghép

13 Nhu v y, so v i d i ch ng th i gian b t m m b kéo dài và t l n y m m c a các công th c thí nghi m gi m Ði n hình nhu công th c HB2 - 4 krad có t l n y

m m l n lu t qua các tu n là 21,20%; 31,57%; 31,57%; 53,63%; 57,66%, trong khi

dó công th c HB2 d i ch ng có t l b t m m ngay t tu n d u là 59,86%, d n tu n 4

d t 80,26% và gi n d nh li u lu ng x lý 4 krad c a P3 t l b t m m sau 35 ngày ghép là 55,34% và t l s ng sót cu i cùng ch còn 42,49 %

V i các li u gamma th p hon (1 - 3 krad) các công th c du c x lý nhìn chung d u

có t l b t m m cung nhu t l s ng sót cu i cùng gi m di so v i d i ch ng, trong dó

li u x lý càng cao m c gi m càng nhi u hon

3.3.1.4 nh hu ng c a các li u lu ng phóng x t i ph và t n s xu t hi n các bi n d hình thái th h M 1 V 1

các công th c x lý tia s lu ng các cá th có bi n d xu t hi n m c d khác nhau Các bi n d sinh tru ng thu ng bi u hi n ngay sau khi cây m c m m nhu:

D ng lá: lá kép b bi n d i m t b t lá chét, lá chét b rách, d d ng, mép b x , phi n lá cong queo Các lá b d d ng, mép lá x , phi n lá cong queo, Di p l c: lá b

kh m ho c b ch t ng t ng ph n ho c c lá D ng cánh hoa bi n d i: Cánh hoa nh hon d i ch ng, th t eo cánh hoa, có 2 t ng cánh tách bi t

V màu s c cánh hoa xu t hi n khá nhi u ki u bi n d : Ch m tr ng trên n n hoa

d , v t xu c h ng trên n n d th m (m u gi ng Q7, li u lu ng x lý 2 krad) Phát

hi n du c nh ng bi n d trên hoa là m t trong nh ng yêu c u quan tr ng nh t c a x

lý tia gamma d i v i cây hoa h ng Trong thí nghi m này chúng tôi dã thu du c nhi u bi n d khác nhau v hình thái và c u trúc hoa

V hình thái: S cánh hoa bi n d i tang ho c gi m tùy t ng m u gi ng x lý

h u h t các công th c x lý cánh hoa nh di nhi u so v i d i ch ng Ð c bi t xu t

hi n nhi u công th c x lý 3 krad và 4 krad S lu ng cánh hoa/bông gi m xu t

hi n gi ng Q7 và P3 v i t n s khá cao, nhung l i không xu t hi n các gi ng còn

l i Trong khi dó, s lu ng cánh hoa/bông tang xu t hi n t t c các gi ng x lý