giáo trình mô đun vi nhân giống một số loại hoa

1 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dẫn dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. Mã tài liệu: MĐ 05 2 LỜI GIỚI THIỆU Để giúp học viên thành thạo các bước trong quy trình vi nhân giống một số loại hoa, có cơ hội tìm hiểu và nắm bắt, ứng dụng kiến thức đã học vào thực tế sản xuất. Chúng tôi biên soạn mo dun vi nhân giống hoa với một số loại hoa chủ yếu như hoa Lili; hoa Hồng Môn; hoa Lan; hoa Cúc; hoa Đồng Tiền. Tuỳ theo điều kiện của địa phương và yêu cầu mà học viên có thể lựa chọn thực hành loại hoa phù hợp. Mô đun là cơ sở cho các giáo viên soạn bài giảng để giảng dạy, là tài liệu nghiên cứu và học tập của học viên học nghề “Vi nhân giống hoa”. Các thông tin trong mô đun có giá trị hướng dẫn giáo viên thiết kế và tổ chức giảng dạy các bài một cách hợp lý. Giáo viên có thể vận dụng cho phù hợp với điều kiện và bối cảnh thực tế trong quá trình dạy học. Trong quá trình biên soạn nội dung mô đun chắc chắn không tránh khỏi những sai sót, Ban chủ nhiệm và các tác giả mong nhận được nhiều ý kiến đóng góp của các nhà khoa học, các cán bộ kỹ thuật, các đồng nghiệp để mô đun được hoàn thiện hơn. Xin chân thành cảm ơn! Tham gia biên soạn 1. Trần Văn Dư - chủ biên 2. Kiều Thị Thuyên 3. Nguyễn Thị Thao 4. Nguyễn Quang Thạch 3 MỤC LỤC LỜI GIỚI THIỆU 2 MỤC LỤC 3 MÔ ĐUN: VI NHÂN GIỐNG MỘT SỐ LOẠI HOA 5 Bài mở đầu: Giới thiệu quy trình vi nhân giống hoa 8 Bài 1: Vi nhân giống hoa đồng tiền 12 1. Chuẩn bị các điều kiện cần thiết cho vi nhân giống hoa đồng tiền 12 1.1. Chuẩn bị trang thiết bị, dụng cụ phục vụ vi nhân giống 12 1.2. Kiểm tra các điều kiện cần thiết trong hệ thống phòng nuôi cấy, nhà lưới, vườn ươm 13 1.3. Chuẩn bị môi trường để nuôi cấy 15 2. Tiến hành vi nhân giống hoa đồng tiền 16 2.1. Giai đoạn chuẩn bị 17 2.2. Tái sinh mẫu nuôi cấy 17 2.3. Nhân nhanh chồi đồng tiền 18 2.4. Tạo cây hoàn chỉnh. 19 2.5. Ra cây và chăm sóc cây con ngoài vườn ươm 19 Bài 2: Vi nhân giống hoa lan 22 1. Chuẩn bị các điều kiện cần thiết cho vi nhân giống hoa lan 22 1.1. Chuẩn bị trang thiết bị, dụng cụ phục vụ vi nhân giống 22 1.2. Kiểm tra các điều kiện cần thiết trong hệ thống phòng nuôi cấy, nhà lưới, vườn ươm 23 1.3. Chuẩn bị môi trường để nuôi cấy 25 2. Tiến hành vi nhân giống hoa lan 26 2.1. Giai đoạn chuẩn bị 27 2.2. Tái sinh mẫu nuôi cấy 28 2.3. Giai đoạn nhân nhanh chồi 28 2.4. Tạo cây hoàn chỉnh 28 2.5. Kỹ thuật đưa cây ra vườn ươm 29 4 Bài 3: Vi nhân giống hoa lily 32 1. Chuẩn bị các điều kiện cần thiết cho vi nhân giống hoa lily 32 1.1. Chuẩn bị trang thiết bị, dụng cụ phục vụ vi nhân giống 32 1.2. Kiểm tra các điều kiện cần thiết trong hệ thống phòng nuôi cấy, nhà lưới, vườn ươm 33 1.3. Chuẩn bị môi trường để nuôi cấy 35 2. Tiến hành vi nhân giống hoa lily 36 2.1. Giai đoạn chuẩn bị 37 2.2. Tái sinh mẫu nuôi cấy 37 2.3. Giai đoạn nhân nhanh chồi 37 2.4. Tạo cây hoàn chỉnh 38 2.5. Giai đoạn đưa cây ra vườn ươm 38 Bài 4: Vi nhân giống hoa hồng môn 41 1. Chuẩn bị các điều kiện cần thiết cho vi nhân giống hoa hồng môn 41 1.1. Chuẩn bị trang thiết bị, dụng cụ phục vụ vi nhân giống 41 1.2. Kiểm tra các điều kiện cần thiết trong hệ thống phòng nuôi cấy, nhà lưới, vườn ươm 42 1.3. Chuẩn bị môi trường để nuôi cấy 44 2. Tiến hành vi nhân giống hoa hồng môn 45 2.1. Giai đoạn chuẩn bị 46 2.2. Tái sinh mẫu nuôi cấy 46 2.3. Giai đoạn nhân nhanh chồi 47 2.4. Tạo cây hoàn chỉnh 47 2.5. giai đoạn đưa cây ra đất 47 Bài 5: Vi nhân giống hoa cúc 50 1. Chuẩn bị các điều kiện cần thiết cho vi nhân giống hoa cúc 50 1.1. Chuẩn bị trang thiết bị, dụng cụ phục vụ vi nhân giống 50 1.2. Kiểm tra các điều kiện cần thiết trong hệ thống phòng nuôi cấy, nhà lưới, vườn ươm 51 1.3. Chuẩn bị môi trường để nuôi cấy 53 5 2. Tiến hành vi nhân giống hoa cúc 54 2.1. Giai đoạn chuẩn bị 54 2.2. Tái sinh mẫu nuôi cấy 55 2.3. giai đoạn nhân nhanh chồi 55 2.4. Tạo cây hoàn chỉnh 55 2.5. giai đoạn đưa cây ra đất 55 6 MÔ ĐUN: VI NHÂN GIỐNG MỘT SỐ LOẠI HOA Mã mô đun: MĐ 05 Giới thiệu mô đun: Là mô đun cuối của chương trình đào tạo nhằm rèn luyện các kỹ năng thực hiện các bước công việc vi nhân giống một số loại hoa Mô đun được biên soạn dưới dạng quy trình Vi nhân giống cho 5 loại cây hoa Thời lượng của mô đun 96 giờ; lý thuyết 10; thực hành 78; kiểm tra 8 giờ. Bài mở đầu: Giới thiệu quy trình vi nhân giống hoa Ở Việt Nam hiện nay, quy trình nuôi cấy mô, tế bào đã được áp dụng rộng rãi và rất thành công trong nhân giống vô tính các loại hoa có giá trị như: cúc, cẩm chướng, lily, đồng tiền, hồng môn…và mang lại hiệu quả kinh tế cao cho các vùng sản xuất hoa chuyên canh vì phương pháp nhân giống này thể hiện những ưu điểm vượt trội so với các phương pháp nhân giống truyền thống: + Đưa ra sản phẩm nhanh. Theo lý thuyết, một quần thể có độ đồng đều cao có thể tái sinh từ bất kể cây ưu việt chọn lọc nào. Do đó, người ta có thể chọn lọc một cây có tính trạng mong muốn để nhân lên thành một số lượng lớn phục vụ cho mục đích thương mại, cho dù cây đó là dị hợp tử về mặt di truyền. Nhân nhanh: trong một số trường hợp kỹ thuật này đảm bảo cho tốc độ nhân nhanh giống cây, trong 1 - 2 năm có thể tạo ra hàng triệu cây. Hệ số nhân giống in vitro thường đạt 36 -1012/năm ở các loại cây khác nhau. Như vậy, không có một kỹ thuật nhân giống vô tính nào khác lại có hệ số nhân giống cao hơn. Sản phẩm cây giống đồng nhất: về cơ bản nuôi cấy mô là công nghệ nhân dòng, do đó có thể tạo ra một quần thể có độ đồng đều cao hơn. Tiết kiệm được không gian: vì hệ thống sản xuất hoàn toàn trong phòng thí nghiệm nên không có sự ảnh hưởng của thời tiết, các vật liệu khởi đầu có kích thước bé, mật độ cây tạo nên trên một đơn vị diện tích lớn hơn nhiều so với sản xuất trên đồng ruộng và trong nhà kính theo phương pháp truyền thống. + Tính khả thi rộng Ví dụ: kỹ thuật giâm cành thì có thể ứng dụng thành công ở một số cây nhất định, vì kích thướng 5 - 20 cm, khả năng tạo rễ phụ ở vùng mô thượng tầng 7 gần vết cắt hoặc khả năng đánh thức chồi phụ vẫn bị các vùng tế bào lân cận và phần toàn bộ còn lại của đoạn giâm khống chế. Nếu tiến hành nuôi cây mô với kích thước 5 - 10 mm thì tương tác giữa các tế bào và các loại mô đơn giản đi rất nhiều, hiệu quả tác động của các biện pháp nuôi cấy sẽ phải cao hơn. + Có tiềm năng công nghiệp hoá cao Nuôi cấy trong điều kiện chủ động hoàn toàn về môi trường dinh dưỡng, chế độ chiếu sáng và nhiệt độ là tiền đề hoàn toàn thoát khỏi sự lệ thuộc mùa vụ vẫn xảy ra trong sản xuất nông nghiệp và có thể công nghiệphoá hoàn toàn công việc sản xuất giống trong một dây truyền sản xuất liên tục. + Nâng cao chất lượng sản phẩm: Cải tiến kiểu gen của cây có thể được điều chỉnh bằng cách sử dụng các chất điều tiết sinh trưởng, các kỹ thuật như chuyển nạp gen trong điều kiện nuôi cấy in vitro. Bằng kỹ thuật này có thể chủ động làm thay đổi kiểu gen thực vật như mong muốn dễ dàng hơn so với sử lý bằng các chất biến dị vào cây trồng so với trên đồng ruộng hay trong nhà lưới, nhà kính. + Khả năng tiếp thị tốt: Dạng sản phẩm linh hoạt, lợi thế vận chuyển, sản xuất quanh năm làm tăng khả năng tiếp thị và kinh doanh của sản phẩm. Tuy nhiên phương pháp nhân giống hoa này vẫn chưa được ứng dụng trên quy mô hộ gia đình, giá thành cây giống còn cao do bên cạnh những ưu điểm đó thì cũng có những nhược điểm mà công nghệ nuôi cây mô, tế bào gặp phải như: đòi hỏi trình độ kỹ thuật cao, kinh phí đầu tư bước đầu cao, thực hiện khó khăn đối với một số cây trồng, sản phẩm bị biến đổi kiểu hình. Quy trình nuôi cấy mô, tế bào gồm 5 giai đoạn sau: - Giai đoạn 1 : Giai đoạn chuẩn bị Đây là giai đoạn quan trọng quyết định toàn bộ quy trình nhân giống invitro. Mục đích của giai đoạn này là phải tạo được nguyên liệu thực vật vô trùng để đưa vào nuôi cấy. Mẫu đưa từ bên ngoài vào phải đảm bảo các yêu cầu sau: tỷ lệ nhiễm thấp; tỷ lệ sống cao; tốc độ sinh trưởng nhanh. Kết quả của giai đoạn này phụ thuộc vào cách lấy mẫu, nồng độ và thời gian xử lý diệt khuẩn. Vật 8 liệu thường được chọn và đưa vào nuôi cấy là : Đỉnh sinh trưởng, chồi nách, hoa tự, hoa, đoạn thân, mảnh, lá, rễ. - Giai đoạn 2 : Tái sinh mẫu nuôi cấy Mục đích của giai đoạn này là tái sinh một cách định hướng sự phát triển của mô nuôi cấy. Quá trình này được điều khiển chủ yếu bằng các chất điều hòa sinh trưởng (tỷ lệ auxin/cytokinin) đưa vào môi trường nuôi cấy.Tuy nhiên bên cạnh đó cũng phải quan tâm đến tuổi của mẫu đem vào nuôi cấy. Thường các mô non, chưa phân hoá có khả năng tái sinh cao hơn những mô đã chuyển hoá. - Giai đoạn 3 : giai đoạn nhân nhanh chồi Mục đích của giai đoạn này là tạo hệ số cao nhất. Chính vì thế giai đoạn này được coi là giai đoạn then chốt của quá trình nuôi cấy. Để tăng hệ số người ta thường đưa vào môi trường nuôi cấy các chất điều hòa sinh trưởng (auxin, cytokinin, …), các chất bổ sung khác như nước dừa, dịch chiết nấm mem,…, kết hợp với các yếu tố ánh sáng, nhiệt độ thích hợp. Tuỳ thuộc vào đối tượng nuôi cấy, người ta có thể nhân nhanh bằng cách kích thích sự hình thành các cụm chồi (nhân cụm chồi), hay kích thích sự phát triển của các chồi nách hoặc thông qua việc tạo thành cây từ phôi vô tính. - Giai đoạn 4 : Tạo cây hoàn chỉnh Khi đạt được kích thước nhất định các chồi được chuyển sang môi trường ra rễ. Thường sau 2-3 tuần, các chồi riêng lẻ này sẽ ra rễ và trở thành cây hoàn chỉnh. Ở giai đoại này người ta bổ sung vào môi trường nuôi cấy các chất điều hoà sinh trưởng thuộc nhóm auxin, là nhóm hormon thực vật quan trọng có chức năng tạo rễ phụ từ mô nuôi cấy. Trong nhóm này các chất IAA, IBA, NAA, 2.4-D được nghiên cứu và sử dụng nhiều nhất để tạo rễ cho chồi. - Giai đoạn 5 : giai đoạn đưa cây ra đất Đây là giai đoạn cuối cùng của quá trình và nó quyết định khả năng ứng dụng của quá trình nhân giống invitro trong thực tiễn sản xuất. Đây là giai đoạn chuyển cây từ môi trường dị dưỡng sang môi trường tự dưỡng hoàn 9 toàn. Do đó phải đảm bảo các điều kiện ngoại cảnh thích hợp để cây có thể đạt tỷ lệ sống cao trong vườn ươm cũng như trong ruộng sản xuất. Thực tế, khi áp dụng quy trình để nhân giống hoa, thì sẽ căn cứ vào đặc điểm của về mô, tế bào của loài hoa cụ thể đó để lựa chọn vật liệu khởi đầu, môi trường tái sinh, môi trường nhân nhanh, môi trường ra rễ và hỗn hợp tạo giá thể ra cây tối ưu cho riêng loài hoa cần nhân giống. Đôi khi, cùng một loài hoa chúng ta có thể áp dụng cùng lúc một số môi trường tối ưu. Dưới đây là quy trình vi nhân giống áp dụng cho một số loại hoa phổ biến đang được trồng tại Việt Nam. 10 Bài 1: Vi nhân giống hoa đồng tiền Mã bài: MĐ 05 - 01 Mục tiêu - Thành thạo các bước công việc thực hiện trình tự các giai đoạn vi nhân giống cây hoa đồng tiền theo đúng quy trình A. Giới thiệu quy trình vi nhân giống hoa đồng tiền B. Các bƣớc tiến hành vi nhân giống hoa đồng tiền 1. Chuẩn bị các điều kiện cần thiết cho vi nhân giống hoa đồng tiền 1.1. Chuẩn bị trang thiết bị, dụng cụ phục vụ vi nhân giống Đây là bước đầu tiên đảm bảo cho quá trình vi nhân giống cây hoa được diễn ra thuận lợi. Bước này bao gồm chuẩn bị thiết bị, dụng cụ, nguyên liệu và hóa chất. * Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ: - Nồi autoclave, tủ cấy vô trùng - Bếp gas (bếp từ hoặc lò vi sóng) Nụ hoa non Khử trùng HgCl 2 0,1% 20 phút Môi trường tái sinh (MS + 1ppm BAP + 0,2ppm Kinetin + 0,2ppm IAA + 25g/l Đường + 6,5g/l Agar) Môi trường nhân nhanh (MS + 1ppm Kinetin + 10% nước dừa + 25g/l Đường + 6,5g/l Agar) Môi trường ra rễ (MS + 0,1ppm α - NAA + 25g/l Đường + 6,5g/l Agar) Vườn ươm Callus + Chồi Cụm chồi phát triển Cây con Đế hoa Môi trường tái sinh Lát mỏng [...]... Mó bi: M 05 02 Mc tiờu - Thnh tho cỏc bc cụng vic thc hin trỡnh t cỏc giai on vi nhõn ging cõy hoa lan theo ỳng quy trỡnh A Gii thiu quy trỡnh vi nhõn ging hoa lan B Cỏc bc tin hnh vi nhõn ging hoa lan 1 Chun b cỏc iu kin cn thit cho vi nhõn ging hoa lan 1.1 Chun b trang thit b, dng c phc v vi nhõn ging õy l bc u tiờn m bo cho quỏ trỡnh vi nhõn ging cõy hoa c din ra thun li Bc ny bao gm chun b thit... c nh ti mt v trớ sch s 2 Tin hnh vi nhõn ging hoa lan Lan l loi hoa vng gi, vi v p vng gi, quý phỏi nờn khp ni trờn th gii ngy cng cú nhiu ngi thớch chi hoa Lan Chớnh vỡ vy, hoa Lan l sn phm trng trt luụn cú giỏ tr kinh t cao Bt kp th hiu ny, ngy nay ó xut hin nhiu c s kinh doanh hoa Lan vi nhiu chng loi, giỏ c khỏc nhau Do ú, vic nhõn ging bng k thut nuụi cy mụ in-vitro to ra hng lot cõy con n nh... thuyt vo thc hnh ca mi hc vi n trong nhúm v thỏi thc hnh ca hc vi n - Kt qu cn t c: + Chn c bỡnh cõy hon chnh t yờu cu ra cõy + Thc hin ra cõy v chm súc cõy mm vn m ỳng vi quy trỡnh + Cõy mm sau khi ra cõy m bo t l sng v cht lng cõy con xut vn D Ghi nh: Cn chỳ ý mt s ni dung trng tõm: - Mụi trng vi nhõn ging hoa ng tin - Quy trỡnh vi nhõn ging hoa ng tin 20 Bi 2: Vi nhõn ging hoa lan Mó bi: M 05 02... thuyt vo thc hnh ca 29 mi hc vi n trong nhúm v thỏi thc hnh ca hc vi n - Kt qu cn t c: + Chn c bỡnh cõy hon chnh t yờu cu ra cõy + Thc hin ra cõy v chm súc cõy mm vn m ỳng vi quy trỡnh + Cõy mm sau khi ra cõy m bo t l sng v cht lng cõy con xut vn D Ghi nh: Cn chỳ ý mt s ni dung trng tõm: - Mụi trng vi nhõn ging hoa lan - Quy trỡnh vi nhõn ging hoa lan 30 Bi 3: Vi nhõn ging hoa lily Mó bi: M 05 03 Mc... u mụi trng trc khi c nh ti mt v trớ sch s 2 Tin hnh vi nhõn ging hoa lily Hoa Lily l cõy hoa mang li li nhun ln nhiu nc nh H Lan, Nht bn Vit Nam, hoa Lily c trng Lt t thi Phỏp thuc Hin nay nhu cu v ging hoa Lily l rt ln Lt, nhng ngi trng hoa phi mua c ging t H Lan, giỏ hin ti cho mt c ging t 7000 - 10.000 ng tu loi v mu sc, do vy sn phm ca hoa thng phm l rt t ng dng k thut nuụi cy mụ t bo cú... S+1ppmBA+0,25ppm NAA, 6 tuầ n B Cỏc bc tin hnh vi nhõn ging hoa lily 1 Chun b cỏc iu kin cn thit cho vi nhõn ging hoa lily 1.1 Chun b trang thit b, dng c phc v vi nhõn ging õy l bc u tiờn m bo cho quỏ trỡnh vi nhõn ging cõy hoa c din ra thun li Bc ny bao gm chun b thit b, dng c, nguyờn liu v húa cht * Chun b thit b, dng c: - Ni autoclave, t cy vụ trựng - Bp gas (bp t hoc lũ vi súng) 31 - Ni nu mụi trng - Cc thy... phõn, lỳc ny cõy ó cú sc chng chi vi bnh tt Nh vy, t mt mụ hoa Lan c chn nuụi cy cho n ra cõy con cú 3-4 lỏ chuyn ra vn trng mt thi gian khong t 8 n 11 thỏng C Bi tp v sn phm thc hnh ca hc vi n Bi tp 1: Thc hnh pha ch cỏc loi mụi trng vi nhõn ging cho hoa lan - Cỏch thc: chia cỏc nhúm nh (5 10 hc vi n/nhúm), mi nhúm nhn nhim v pha ch mt loi mụi trng vi nhõn ging cho hoa lan - Thi gian hon thnh: 3 gi/1... da, c rt, khoai tõy, (cho mụi trng nhõn ging hoa lan) - Agar - ng glucose (hoc saccarose) - Cỏc loi dung dch m (a lng, CaCl2, vi lng, st, vitamin) 1.2 Kim tra cỏc iu kin cn thit trong h thng phũng nuụi cy, nh li, vn m Trc khi tin hnh cỏc thao tỏc pha ch mụi trng v vi nhõn ging cõy hoa yờu cu: Phũng cy, t cy, dng c cy phi c kh trựng nhm hn ch s xõm nhim ngun tp nhim vo mu cy trong quỏ trỡnh vi nhõn ging... da, c rt, khoai tõy, (cho mụi trng nhõn ging hoa lan) - Agar - ng glucose (hoc saccarose) - Cỏc loi dung dch m (a lng, CaCl2, vi lng, st, vitamin) 1.2 Kim tra cỏc iu kin cn thit trong h thng phũng nuụi cy, nh li, vn m Trc khi tin hnh cỏc thao tỏc pha ch mụi trng v vi nhõn ging cõy hoa yờu cu: Phũng cy, t cy, dng c cy phi c kh trựng nhm hn ch s xõm nhim ngun tp nhim vo mu cy trong quỏ trỡnh vi nhõn ging... 03 Mc tiờu - Thnh tho cỏc bc cụng vic thc hin trỡnh t cỏc giai on vi nhõn ging cõy hoa lily theo ỳng quy trỡnh A Gii thiu quy trỡnh vi nhõn ging hoa lily Củ giống Nguồn mẫu khởi đầ u M S+1ppmBA+0,25ppm -NAA HgCl2 0,1% ,10 phút Tạ o callus M S+1ppm2,4D Tá i sinh chồi M S+2ppmBA Lớ p mỏng tếbào M ô lá Trồng câ y trong chậu Thí nghi ch Câ ra đất, y 1thá ng Ra rễtrên môi tr- ờng M S+0,25ppm-NAA, 4 tuầ . MÔ ĐUN: VI NHÂN GIỐNG MỘT SỐ LOẠI HOA 5 Bài mở đầu: Giới thiệu quy trình vi nhân giống hoa 8 Bài 1: Vi nhân giống hoa đồng tiền 12 1. Chuẩn bị các điều kiện cần thiết cho vi nhân giống hoa. MÔ ĐUN: VI NHÂN GIỐNG MỘT SỐ LOẠI HOA Mã mô đun: MĐ 05 Giới thiệu mô đun: Là mô đun cuối của chương trình đào tạo nhằm rèn luyện các kỹ năng thực hiện các bước công vi c vi nhân giống một. áp dụng cùng lúc một số môi trường tối ưu. Dưới đây là quy trình vi nhân giống áp dụng cho một số loại hoa phổ biến đang được trồng tại Vi t Nam. 10 Bài 1: Vi nhân giống hoa đồng tiền Mã