Phương pháp nhân giống vô tính invitro ở thực vật

Năm 1902: Haberlandt đề xuất phương pháp nuôi cấy mô tế bào đơn bội tuy nhiên chưa mang lại thành công mỹ mãn.

ĐACN 2:“ Thiết kế trung tâm nhân giống, GVHD: Tạ Ngọc Ly sản xuất cây con, hoa phong lan cắt cành” PHẦN I: TỔNG QUAN 1.1. Công nghệ sản xuất thực vật bằng nuôi cấy mô 1.1.1. Lịch sử và thành tựu đạt được trong nhân giống invitro ở thực vật 1.1.1.1. Trên thế giới Năm 1902: Haberlandt đề xuất phương pháp nuôi cấy mô tế bào đơn bội tuy nhiên chưa mang lại thành công mỹ mãn. Năm 1934 mô thực vật mới được cấy bởi A Carrel. Năm 1939,1943,1945: Lần lượt Nobeccourt, White, Gautheret đã công bố thành công sớm nhất về phương pháp nuôi cấy mô trên môi trường thạch. Theo tiến sĩ White (1943) thì lịch sử của nuôi cấy mô tế bào thực vật đã có từ lâu và mang ý nghĩa quan trọng trong lịch sử phát triển sinh học, tiềm năng của nó được ứng dụng trong việc cải tiến chất lượng và nhân nhanh giống cây trồng. Năm 1951, Skoog và Miller đã phát hiện ra các hợp chất có thể điều khiển sự nhân chồi. Năm 1960: Tiến sĩ Morel là người bắt đầu phương pháp nuôi cấy đỉnh sinh trưởng. Ông là người đã đưa ra kỹ thuật nuôi cấy mô địa lan phát triển thành qui mô công nghiệp và nghiên cứu thành công cây nho sạch bệnh bằng phương pháp nuôi cấy mô(1945-1948). Năm 1962, Murathige và Skoog đã cải tiến môi trường nuôi cấy đánh dấu một bước tiến trong kỹ thuật nuôi cấy mô. Môi trường của họ dùng làm cơ sở cho việc nuôi cấy nhiều loại cây và vẫn còn được sử dụng rộng rãi cho đến nay. Năm 1964, Ball là người đầu tiên tìm ra mầm rễ từ việc nuôi cấy chồi ngọn. Năm 1981: Takayama và Misawa đã thành công trong tự động hoá vi nhân giống bằng các hệ thống bioreactor. Đến nay, ngành nuôi cấy mô đã khẳng định vai trò quan trọng của mình bằng một kho tàng đồ sộ các công trình nghiên cứu của mình về thưc vật in vitro. Đầu thế kỉ 21, hàng loạt các công ty về vi nhân giống cây trồng thương mại với qui mô lớn lần lượt ra đời trên khắp thế giới con số lên đến hơn 600 công ty. Như vậy, kỹ thuật nuôi cấy mô đã thực sự mở ra một cuộc các mạng trong nhân giống thực vật. 1.1.1.2. Ở Việt Nam Từ những năm 1960 công nghệ nuôi cấy mô tế bào thực vật đã được du nhập vào nước ta bắt đầu tại miền Nam. Đến đầu những năm 1970 thì đã có tại miền Bắc. Sau 1975, phòng thí nghiệm nuôi cấy mô và tế bào đầu tiên được xây dựng tại viện Sinh vật học, viện Khoa học Việt Nam do tiến sĩ Lê Thị Muội đứng đầu. Hiện nay, các hướng nghiên cứu ứng dụng nuôi cấy mô và tế bào thực vật được phát triển mạnh: dung hợp cây lai tế bào chất và chuyển gen, nuôi cấy bao phấn để tạo dòng thuần, nuôi cấy các cây dược liệu quý để bảo tồn nguồn gen và tạo các dòng tế bào có hàm lượng các chất sinh học. SVTH: Hồ Hoàng Thiên Phú - Trang 1 - Lớp: 09SHLT ĐACN 2:“ Thiết kế trung tâm nhân giống, GVHD: Tạ Ngọc Ly sản xuất cây con, hoa phong lan cắt cành” Tuy nhiên chỉ từ cuối những năm 1980 trở lại đây công nghệ mô - tế bào mới phát triển mạnh mẽ và nhanh chóng, nhiều phòng thí nghiệm, nghiên cứu đã được xây dựng và triển khai ở hầu khắp các tỉnh thành trong cả nước như: Hà Nội Thành Phố Hồ Chí Minh, Đà Nẵng, Bình Định, . Lĩnh vực áp dụng rộng rãi của công nghệ nuôi cấy mô tế bào thực vật là: bảo quản nguồn gen cây trồng, sự nhân giống vô tính trên qui mô lớn, tạo hạt nhân tạo, sản xuất cây giống sạch bệnh Nhu cầu cây giống trồng rừng nhân giống bằng phương pháp vô tính như cây: xoan ta, chò chỉ, cáng lò, dó bầu . đang ngày càng phát triển, đòi hỏi phải đầu tư nghiên cứu xây dựng các quy trình công nghệ nhân giống bằng nuôi cấy mô. Bên cạnh đó, phong trào trồng các loại hoa mang tính hàng hóa như phong lan, đồng tiền, cúc . đang ngày càng phát triển cũng đòi hỏi nguồn cây giống vô tính lớn, đồng nhất mà chỉ có sản xuất bằng công nghệ nuôi cấy mô - tế bào mới đáp ứng được. 1.1.2. Phương pháp nhân giống vô tính invitro ở thực vật 1.1.2.1. Nhân giống vô tính invitro ở thực vật Định nghĩa Nhân giống vô tính invitro ở thực vật hay còn gọi là nuôi cấy mô tế bào thực vật. Đây là kĩ thuật cho phép nuôi cấy dễ dàng những tế bào thực vật hay mô phân sinh sạch bệnh trong môi trường nhân tạo thích hợp để tạo ra những khối tế bào hay những cây hoàn chỉnh trong ống nghiệm. Ưu điểm Kĩ thuật invitro mở ra khả năng lai khác loài để tạo ra giống mới và làm tăng nhanh tính đa dạng di truyền, tạo dòng cây sạch bệnh. Phục tráng giống cây trồng bị bệnh. Nhân nhanh, tăng nhanh hệ số nhân giống, làm trẻ trung hóa cây trồng. Sản phẩm cây giống đồng nhất, nâng cao chất lượng cây giống, tiết kiệm không gian. Dễ vận chuyễn và sản xuất quanh năm. Đối với một số loài cây trồng có giá trị thương mại lớn, kĩ thuật nuôi cấy invitro đã đem lại những hiệu quả kinh tế hết sức rõ rệt. Hạn chế của nhân giống vô tính invitro Hạn chế về chủng loại sản phẩm: trong điều kiện hiện nay không phải tất cả cây trồng đều được nhân giống thương phẩm bằng vi nhân giống. Nhiều cây trồng có giá trị kinh tế hoặc quý hiếm vẫn chưa thể nhân nhanh để đáp ứng nhu cầu thương mại hoặc bảo quản nguồn gen. Nhiều vấn đề liên quan đến nuôi cấy và tái sinh tế bào thực vật invitro vẫn chưa được giải đáp. Chi phí sản xuất cao: vi nhân giống đòi hỏi nhiều lao động kĩ thuật thành thạo nên giá thành sản phẩm còn khá cao so với các phương pháp truyền thống như chiết, ghép và nhân giống bằng hạt. Hiện tượng sản phẩm bị biến đổi kiểu hình: cây con nuôi cấy mô có thể sai khác với cây mẹ ban đầu do hiện tượng biến dị tế bào soma. Kết quả là cây con SVTH: Hồ Hoàng Thiên Phú - Trang 2 - Lớp: 09SHLT ĐACN 2:“ Thiết kế trung tâm nhân giống, GVHD: Tạ Ngọc Ly sản xuất cây con, hoa phong lan cắt cành” không giữ được đặc tính quý của cây mẹ. Tỷ lệ biến dị thường thấp ở giai đoạn đầu nhân giống nhưng có chiều hướng tăng lên khi nuôi cấy kéo dài và làm tăng hàm lượng các chất kích thích sinh trưởng. Ứng dụng của phương pháp nhân giống vô tính invitro Thời gian ngắn ( 1-3 năm ): vi nhân giống, sản xuất và bảo quản cây sạch bệnh. Thời gian trung bình ( 3-8 năm ): biến dị di truyền, nuôi cấy phôi soma, cứu phôi và lai tạo giống qua nuôi cấy đơn bội. Thời gian dài ( 8-15 năm ): lai tế bào soma và siêu sản xuất các chất thứ cấp có hoạt tính sinh học. 1.1.2.2. Các phương pháp nhân giống invitro ở thực vật a. Nuôi cấy đỉnh sinh trưởng Nuôi cấy đỉnh sinh trưởng bao gồm nuôi cấy chóp đỉnh và chồi bên. Sau khi vô trùng mẫu, mẫu được nuôi cấy trên môi trường thích hợp. Môi trường thích hợp sẽ thay đổi theo từng loại cây trồng được đưa vào nuôi cấy nhưng cơ bản môi trường chứa đầy đủ chất dinh dưỡng khoáng vô cơ, hữu cơ và được bổ sung chất kích thích sinh trưởng thích hợp. Từ một đỉnh sinh trưởng, sau một thời gian nuối cấy nhất định sẽ phát triển thành một hay nhiều chồi. Sau đó, chồi sẽ tiếp tục vươn thân, ra lá, ra rễ và trở thành một cây hoàn chỉnh. Cây con được chuyển ra đất có điều kiện phát triển bình thường. Đây là một chu trình ngắn nhất và tiện lợi hơn các phương thức nhân giống thông thường. Dùng để tạo ra dòng cây sạch bệnh, hoàn toàn không có virus với hệ số nhân giống cao. Tuy nhiên, phương pháp này chỉ có thể thực hiện được ở một số loài thực vật nhất định. b. Nuôi cấy mô sẹo Trong điều kiện sự cân bằng các chất kích thích sinh trưởng trong thực vật thay đổi, cụ thể trong tế bào đỉnh sinh trưởng hay nhu mô được tách ra nuôi cấy riêng rẽ trên môi trường giàu auxin thì mô sẹo được hình thành. Mô sẹo là một khối tế bào phát triển vô tổ chức, có màu trắng. Khối mô sẹo có khả năng tái sinh thành cây hoàn chỉnh trong điều kiện môi trường không có chất kích thích sinh trưởng tạo mô sẹo. Nuôi cấy mô sẹo được thực hiện đối với các loài thực vật không có khả năng nhân giống thông qua nuôi cấy đỉnh sinh trưởng. Cây tái sinh từ mô sẹo có đặc tính giống cây mẹ và từ một cụm tế bào mô sẹo có thể tái sinh cùng một lúc nhiều chồi hơn nuôi cấy đỉnh sinh trưởng nhưng phương pháp này tạo ra mức độ biến dị tế bào lại cao hơn. c. Gieo hạt lan nẩy mầm trong điều kiện in-vitro, rồi tái sinh thành cây hoàn chỉnh Thường sau khi thụ tinh, một cây lan cần thời gian từ 6 tháng đến 1 năm để quả chín. Thông thường hạt lan tung ra và phát tán nhờ gió. Tuy nhiên, hạt lan rất SVTH: Hồ Hoàng Thiên Phú - Trang 3 - Lớp: 09SHLT ĐACN 2:“ Thiết kế trung tâm nhân giống, GVHD: Tạ Ngọc Ly sản xuất cây con, hoa phong lan cắt cành” khó nẩy mầm trong tự nhiên (chỉ nẩy mầm từ 1-2%) do hạt lan không có chứa anbumin và một phôi chưa phân hóa, có kích thước rất nhỏ nên không chứa chất dự trữ. Vì vậy trong tự nhiên để hạt lan nẩy mầm nó cần cộng sinh với nấm. Có 3 loại nấm cộng sinh trên nhiều giống lan khác nhau được biết: Rhizoctonia repéns đặc biệt cho Cattleya, Laelie, Cypripedium Rhizoctonia mucoroides cho Vanda và Phalaenopsis Rhizoctonia lanuginosa cho Oncidium, Miltonia Nấm sẽ cung cấp đường để nuôi cây, phân giải các chất hữu cơ khó hấp thu. Bù lại cây sẽ cung cấp nước cho nấm, chỗ ở, các khoáng chất mà nó thu được từ sương. Dựa trên nguyên tắc này, các phòng thí nghiệm nuôi cấy mô đã tạo môi trường gieo hạt lan trên môi trường dinh dưỡng nhân tạo có khoáng, đường và hạt lan nảy mầm với tỷ lệ rất cao. Hiện nay, phương pháp nuôi cấy mô là phương pháp duy nhất có thể nhân giống lan trên qui mô công nghiệp. Trái lan khi hái phải đủ già và chưa bị nứt được đem khử trùng. Môi trường cấy chuyền là môi trường gieo hạt nhưng bổ sung thêm 10% nước dừa cho protocorm phát triển nhanh. Khi chồi đã lớn chuyển sang môi trường như môi trường cơ bản, sau khoảng 6 - 7 tháng tùy giống khi cây cao từ 4-5 cm, ra rễ và có từ 4 - 5 lá là có thể mang ra ngoài trồng. Hình 1.1. Hạt lan nẩy mầm sau 30 ngày bằng phương pháp nuôi cấy mô d. Hệ thống nuôi cấy ngập chìm tạm thời trong nhân giống Lan Hồ Điệp lai – Phalaenopsis hydrid Hệ thống nuôi cấy ngập chìm tạm thời là một hệ thống không những tận dụng được các ưu điểm của nuôi cấy lỏng và nuôi cấy trên thạch mà còn hạn chế được nhược điểm của hai hệ thống nuôi cấy trên giúp tạo ra môi trường nuôi cấy thoáng khí, cây con khỏe mạnh, tỉ lệ sống sót cao, giảm chi phí nhân công, tiết kiệm và giảm chi phí môi trường nuôi cấy do sử dụng ít môi trường trên một mẫu cấy và không sử dụng thạch, hệ số nhân được gia tăng nhiều lần so với khi nhân giống trên hệ thống nuôi cấy thông thường. “Ứng dụng hệ thống nuôi cấy ngập chìm tạm thời trong nhân giống cây Lan Hồ Điệp lai (Phalaenopsis hybrid)” nhằm mục đích khảo sát khả năng ứng dụng của hệ thống nuôi cấy ngập chìm tạm thời trong nâng cao số lượng cũng như chất lượng của cây giống Hồ Điệp khi so sánh với các hệ thống nuôi cấy thông thường để góp SVTH: Hồ Hoàng Thiên Phú - Trang 4 - Lớp: 09SHLT ACN 2: Thit k trung tõm nhõn ging, GVHD: T Ngc Ly sn xut cõy con, hoa phong lan ct cnh phn m ra kh nng sn xut vi s lng ln cõy ging cú cht lng tt ỏp ng vi nhu cu th trng ti Vit Nam. 1. H thng RITAđ Hỡnh 1.2. H thng RITAđ, Pha 1: mụ khụng ngp trong mụi trng, Pha 2: hin tng ngp c hot húa, cỏc van m ra cho khớ i qua cỏc mng lc y mụi trng lng lờn ngp mụ cy, Pha 3: s trao i khớ trong h thng RITAđ, Pha 4: chu k kt thỳc, cỏc van úng li v mụi trng lng rỳt xung ngn bờn di. H thng RITAđ (Hỡnh 1) l cụng trỡnh ca Teisson v Alvard vo nm 1995. Mt bỡnh cha 1 L gm cú hai phn, phn trờn cha mu cy v phn di cha mụi trng. Mt ỏp sut vt mc tỏc ng vo mụi trng lng cha trong phn di v y chỳng dõng lờn ngn cha mu cy. Mu cy c ngp chỡm trong mụi trng lng lõu hay mau tựy theo thi gian ỏp sut vt mc c duy trỡ. Trong sut thi gian ngp, khụng khớ c sc vo trong mụi trng lng, mụi trng c chuyn ng lm cho mu cy xoay tr c cỏc mt tip xỳc vi b mt mụi trng, ỏp sut vt mc sau ú c thoỏt ra bờn ngoi nh mt ngừ ra phớa trờn u h thng. 2. H thng bỡnh sinh ụi BITđ Hỡnh 1.3. H thng bỡnh sinh ụi BITđ SVTH: H Hong Thiờn Phỳ - Trang 5 - Lp: 09SHLT ĐACN 2:“ Thiết kế trung tâm nhân giống, GVHD: Tạ Ngọc Ly sản xuất cây con, hoa phong lan cắt cành” Hệ thống bình sinh đôi BIT® được thiết kế bởi Escalona và cộng sự (1998) được dự định nhân giống số lượng lớn qua con đường phát sinh phôi soma. Ðối với nhân giống theo con đường phát sinh cơ quan kích thước mẫu cấy đòi hỏi một hệ thống có thể tích lớn hơn và rẻ hơn. Con đường dễ dàng nhất để đạt được trạng thái ngập chìm tạm thời theo chu kỳ nhất định là nối hai bình thủy tinh hay plastic có kích thước từ 250 mL - 10 L bằng một hệ thống ống dẫn, và điều khiển tạo ra áp suất vượt mức để đưa môi trường vào bình chứa mẫu và ngược lại. Hệ thống BIT® được thiết kế đáp ứng với những yêu cầu trên. Trong nghiên cứu này, hệ thống nuôi cấy ngập chìm tạm thời sử dụng trong nhân giống thực vật sản xuất tại Đài Loan, Plantima được sử dụng và so sánh với phương pháp nuôi cấy thông thường được sử dụng bởi các phòng nuôi cấy mô ở Việt Nam như nuôi cấy trên thạch, nuôi cấy lỏng, lỏng có lắc trong việc nhân nhanh Protocorm-like bodies – PLBs, tái sinh chồi từ PLBs và nuôi cấy cây Hồ Điệp con hoàn chỉnh. Đối tượng thí nghiệm là một loài Lan Hồ Điệp lai có tên gọi là Doritaenopsis Taida Salu. 3. Hệ thống Plantima® Hệ thống này được thiết kế tổng thể tương tự như hệ thống RITA® tuy nhiên có thay đổi và cải tiến một số chi tiết như hệ thống bơm và vị trí các màng lọc. Hệ thống này được sản xuất và cung cấp bởi Công ty A-tech Bioscientific tại đảo Ðài Loan. Hình 1.4. Các thành phần của Hình 1.5. Hệ thống Plantima với hệ thống Plantima hệ thống điều khiển chu kỳ ngập Trong nghiên cứu này, hệ thống nuôi cấy ngập chìm tạm thời sử dụng trong nhân giống thực vật sản xuất tại Đài Loan, Plantima được sử dụng và so sánh với phương pháp nuôi cấy thông thường được sử dụng bởi các phòng nuôi cấy mô ở Việt Nam như nuôi cấy trên thạch, nuôi cấy lỏng, lỏng có lắc trong việc nhân nhanh Protocorm-like bodies – PLBs, tái sinh chồi từ PLBs và nuôi cấy cây Hồ Điệp con hoàn chỉnh. Đối tượng thí nghiệm là một loài Lan Hồ Điệp lai có tên gọi là Doritaenopsis Taida Salu. Trong thí nghiệm này, hệ thống TIS được sử dụng để nuôi cấy các chồi Hồ Điệp in vitro nhằm so sánh hiệu quả của chúng khi so với hệ thống đối chứng là nuôi cấy trên thạch thông thường trong bình tam giác 500 ml, loại bình này thường được các SVTH: Hồ Hoàng Thiên Phú - Trang 6 - Lớp: 09SHLT ĐACN 2:“ Thiết kế trung tâm nhân giống, GVHD: Tạ Ngọc Ly sản xuất cây con, hoa phong lan cắt cành” nhà nhân giống in vitro Hồ Điệp Đài Loan sử dụng trong giai đoạn ra rễ được sử dụng như là một đối chứng thực tế. e. Trồng lan bằng phương pháp thuỷ canh Trường Cao đẳng Temasek đã sáng chế ra một hệ thống trồng lan theo phương pháp thủy canh có điều chỉnh chính xác dòng dung dịch đi vào [Precise Influx Hydroponic Growth System (PIHGS) ]. Hệ thống này sử dụng máy tự động để phân phát một lượng chính xác dung dịch dinh dưỡng vào vùng rễ của lan mà không làm cho giá thể quá ẩm ướt. Cách này đã khắc phục được một cách có hiệu quả vấn đề thối rễ mà các nhà nuôi trồng lan bằng phương pháp thủy canh đang phải đối mặt. Công trình hợp tác nghiên cứu 3 năm giữa trường Cao đẳng Temasek và cơ quan Agri-Food Veterinary Authority của Singapore (AVA) đã chứng minh hệ thống PIHGS khi kết hợp với một công thức dinh dưỡng thủy canh do trường Cao đẳng Temasek nghiên cứu đã tạo ra một công nghệ mang lại lợi nhuận cao cho việc sản xuất hoa lan cắt cành bằng phương pháp thủy canh. Hệ thống mới này có các công dụng sau: Cho phép trồng nhiều cây lan trên một đơn vị diện tích. Loại trừ công việc phun phân bằng tay tẻ nhạt và vấn đề tảo phát sinh. Bỏ bớt việc phải thay chậu định kỳ cho những cây đã lớn, và giảm lượng phân bón sử dụng. Làm tăng đáng kể chất lượng và số lượng của hoa cắt cành khi so sánh với các phương pháp trồng truyền thống. Nghiên cứu này xác nhận một lần nữa tính chất đa dụng của công nghệ thủy canh trong việc sản xuất thương mại hoa cắt cành ngay cả đối với những cây dễ bị thối rễ như lan. Công nghệ nuôi trồng lan theo phương pháp thủy canh mới này đã được cấp giấy phép cho một người trồng lan và và một công ty công nghệ sinh học để trồng thí nghiệm quy mô nhỏ. 1.2. Lan Hồ Điệp Lan Hồ Điệp là một trong những giống lan rất được yêu thích không chỉ về màu sắc, kiểu dáng mà còn mang một nét đẹp rất sang trọng và trang nhã. Chính vì vậy, nó đã nhanh chóng trở thành sản phẩm trồng trọt mang lại hiệu quả kinh tế không chỉ ở Việt Nam mà còn ở nhiều nước trên thế giới như Đài Loan, Nhật Bản, Hà Lan, Mỹ . Hồ Điệp là một loài hoa rất khó nhân giống, thường cho hệ số nhân thấp trong điều kiện vườn ươm. Để có được số lượng lớn cây giống đồng thời đáp ứng nhu cầu thị trường thì cần phải kết hợp công nghệ nuôi cấy invitro và kỹ thuật lai tạo để cho tỷ lệ sống sót cao, hơn nữa cũng cho thêm sự đa dạng về hình dáng và màu sắc. 1.2.1. Tên khoa học và phân loại Lan Hồ điệp là giống lan có tên gọi Phalaenopsis Blullle, 1825 , thuộc họ phụ Vandoideae Tông Vandeae. Lan Hồ điệp có tên khoa học là Phalaenopsis amabilis là loài lan có hoa lớn, đẹp, bền. Giống Phalaenopsis gồm 21 loài lan phát sinh, ưa nóng có ở bán đảo Mã Lai, Indônêxia, Philipin, các tỉnh phía Đông Ấn độ và Châu Úc. SVTH: Hồ Hoàng Thiên Phú - Trang 7 - Lớp: 09SHLT ĐACN 2:“ Thiết kế trung tâm nhân giống, GVHD: Tạ Ngọc Ly sản xuất cây con, hoa phong lan cắt cành” Lan Hồ điệp được khám phá vào năm 1750, đầu tiên được ông Rumphius xác định dưới tên là Angraecum album. Đến năm 1753, Linné đổi lại là Epidendrum amabile và 1825, Blume, một nhà thực vật Hà Lan định danh một lần nữa là Phalaenopsis amabilis Bl., và tên đó được dùng cho đến ngày nay. Tên gọi Phalaenopsis bắt nguồn từ tiếng Hi Lạp trong đó Phalaina có nghĩa là “con bướm” và Opsis có nghĩa là “giống như”. Phalaeopsis có nguồn gốc ở Đông Nam Á và Châu Úc, mọc ở độ cao 200- 400 m, khí hậu ẩm, nhiệt độ từ 20-350C. Trên thế giới, lan Hồ điệp có trên 70 loài và càng ngày càng lai tạo ra rất nhiều. Ở Việt Nam có khoảng 5-6 loài Lan Hồ điệp thuần, bao gồm Phalaenopsis gibbosa Sweet, Phalaenopsis lobbii (Rchob.f), Phalaenopsis fuscata Rchob.f Hầu hết đều có hoa nhỏ nhưng màu sắc sặc sỡ và hương thơm độc đáo. Hoa Lan Hồ Điệp gồm các phần sau: - Cánh đài hoa bên ngoài có kích thước như nhau và màu sắc giống nhau. - Ba cánh bên trong là ba cánh hoa nằm xen kẽ với ba cánh đài bên ngoài. Có điều hai cánh bên có kích thước lẫn hình dạng giống nhau và có cùng màu sắc, cánh hoa thứ ba còn lại có hình dạng và màu sắc nổi bật hơn, quyến rũ hơn hai cánh bên nên được đặt tên riêng là “cánh môi”. - Ở giữa hoa là phần trụ hoa, đây là cơ quan sinh dục của hoa lan, gồm có nhị đực và nhị cái (noãn). Sự thụ phấn của hoa lan cũng giống như sự thụ phấn của hoa nhiều giống cây trái khác, cũng nhờ vào các loại côn trùng như ong, bướm . Từ ngày noãn được thụ phấn cho đến ngày trái chín, tùy theo từng loài, nhanh nhất là vài tháng, và chậm nhất là cả năm. Trong thiên nhiên các hạt lan sẽ nảy mầm vào mùa mưa, khi môi trường xung quanh ẩm ướt, hạt lan nảy mầm nhờ một loại nấm ký sinh nhiễm vào trong các hạt đó, đó là nấm Rhizoctonia. Các loài nấm này có thể là: Rhizoctonia mucoroides: giúp nảy mầm hạt lan Vanda, Phalaenopsis. Rhizoctonia repens: giúp nảy mầm hạt lan Cattleya, Laelia, Paphiopedilum . Rhizoctonia lanugiosa: giúp nảy mầm hạt lan Oncidium, Miltonia, Odontoglosuum . Ngày nay tất cả các công việc trên đều do con người đảm nhận để có thể thụ phấn được theo ý muốn. Công việc này được thực hiện một cách đơn giản và nhanh chóng, chỉ cần dùng 1 que gỗ vót nhọn, cậy bỏ nắp cột nhụy, thì khối phấn sẽ bám dính lấy đầu chiếc que; sau đấy chúng ta sẽ đưa toàn bộ khối phấn dính vào que đó đặt trên đầu nhụy ở ngay phía dưới phần của hốc phấn. SVTH: Hồ Hoàng Thiên Phú - Trang 8 - Lớp: 09SHLT Hình 1.6. Cấu tạo hoa lan Hồ Điệp ĐACN 2:“ Thiết kế trung tâm nhân giống, GVHD: Tạ Ngọc Ly sản xuất cây con, hoa phong lan cắt cành” 1.2.2. Một vài đặc điểm của Lan Hồ Điệp Lan Hồ Điệp gồm các loài có hoa lớn đẹp, cuống ngắn gom lại thành những chùm lỏng lẻo : đơn hay phân nhánh. Lá dài và cánh hoa phẳng, trải rộng, thường thì lá đài giống và gần bằng cánh hoa. Môi liên tục, có góc trục kéo dài, vì mang một điểm nhú nhỏ ở gốc, phiến bên trải rộng hay hướng lên một ít, phiến giữa trải ra nguyên vẹn hay có 2 phiến dài, hẹp và có dĩa, những bộ phận phụ có dạng thay đổi : trụ bán nguyệt dày ở bên trên, thẳng hay hơi cong. Lan Hồ điệp có màu sắc phong phú, không thua kém bất cứ giống lan nào khác từ trắng, hồng, đỏ, vàng, tím đến các loại hồ điệp có sọc nằm ngang hoặc thẳng đứng, hoặc có đốm to hay nhỏ v.v… Những loài lan này luôn bám chặt vào những cái cây ở trong rừng sâu hoặc bám vào đá. Chúng có những cái lá to, rộng mọng nước và cuống hoa uốn cong mang nhiều hoa. Thường một cây có 5 đến 10 lá và nhiều rễ màu trắng. Một số loài cuống hoa mang những hoa tròn to. Những loài có cuống hoa ngắn và hoa có màu sặc sỡ gồm màu trắng, hồng, vàng, hoặc cánh hoa có sự pha trộn các sọc, viền hay đốm. Ngoài những loài này, một số lớn giống lai có khả năng thích nghi trong điều kiện nhân tạo hơn so với môi trường tự nhiên. Một yếu tố quan trọng của lan hồ điệp là trong điều kiện nhân tạo thời gian hoa tàn là 3 tháng. Một số loài khác và giống lai thì thời gian hoa tàn có thể kéo dài hơn. Một số giống có thể ra hoa quanh năm. Mùa lan bắt đầu nở hoa từ tháng 12 đến cuối tháng 5. Lan hồ điệp có nhiều hình dáng và kích cỡ. Bạn có thể đặt nó vào chậu riêng hoặc bỏ chung vào một chậu. Những cái chậu thông thường chứa được nhiều cây và cây có thể ra hoa trong vòng hai năm, nếu chúng được chăm sóc hợp lý. Các cây con có sẵn trong phòng thí nghiệm sẽ được đưa ra ngoài và kích thước của cây phụ thuộc vào độ lớn cuả lá, mà độ rộng của lá được đo từ đỉnh lá đến điểmđối diện. Thông thường, một cây có chiều dài lá khoảng 20cm hoặc lớn hơn được xác định khi cây có hoa đầu tiên nở, tuy nhiên một số loài chiều dài lá chỉ đạt 10cm khi hoa vừa mới nở. Yêu cầu về ánh sáng và nhiệt độ Lan hồ điệp cần ánh sáng để phát triển tốt. Trong nhà, lan hồ điệp ưa thích một vị trí gần cửa sổ có ánh sáng nhưng ánh sáng mặt trời trực tiếp thì không nên, SVTH: Hồ Hoàng Thiên Phú - Trang 9 - Lớp: 09SHLT Hình 1.7. Lan Hồ điệp ĐACN 2:“ Thiết kế trung tâm nhân giống, GVHD: Tạ Ngọc Ly sản xuất cây con, hoa phong lan cắt cành” đặc biệt hướng mặt trời chiếu vào lúc sáng sớm hoặc chiều muộn là lý tưởng. Bạn có thể cho đèn chiếu sáng nhân tạo. Các đèn chiếu sáng nên đặt ở phía trên của cây và nên chiếu ít nhất 12 đến 16 giờ hàng ngày. Trường hợp ở trong nhà kính, bạn nên che bằng tấm vải nhất là trong mùa hè. Loài lan này cần nhiệt độ ban ngày là 18-29 0 C và nhiệt độ ban đêm là 13- 18 0 C. Trong suốt mùa thu, nhiệt độ nên duy trì dưới 16 0 C liên tục trong 3 tuần khi cụm hoa bắt đầu xuất hiện. Thông thường sự thay đổi bất thường về nhiệt độ và độ ẩm có thể là nguyên nhân làm rụng nụ. Ẩm độ và nước tưới Lan hồ điệp cần 50-80% độ ẩm. Nếu độ ẩm thấp hơn bạn có thể dùng màn che, nhưng thỉnh thoảng việc làm này có thể gây ra nấm bệnh. Một biện pháp đề phòng khác là giữ cây ở trong một cái bát có chứa sỏi hay đá cuội và nước. Bạn phải đảm bảo cây phải ở trên sỏi, đá cuội và không chạm vào nước. Việc tưới nước cho những cây này là quan trọng và nên thực hiện một cách cẩn thận. Vào mùa hè, bạn có thể tưới nước cho cây khoảng 2-3 ngày một lần, ngược lại vào mùa đông, khoảng 10 ngày tưới một lần Thời gian tốt nhất để tưới nước là buổi trưa, vì lá sẽ khô cho tới tối. Nước dính lại có thể dẫn đến sự thối lá. Vì thế, cách tốt nhất là tưới nước cho cây phù hợp với từng mùa, đồng thời cũng xem xét nhu cầu nước và giá thể sử dụng (giá thể thường được sử dụng là vỏ cây, đá trân châu, vỏ cây dương xỉ, than củi). Phân bón và thuốc trừ sâu Phân bón nên được sử dụng thường xuyên hơn vào mùa hè, khi cây đang trong giai đoạn tăng trưởng. Trong mùa đông, cây sẽ sử dụng ít hơn. Luôn tưới nước cho cây đầy đủ trước khi bón phân. Loại phân bón với công thức ổn định như là NPK 14-14-14 là tốt nhất cho cây. Cây đang ra hoa sử dụng công thức có hàm lượng photpho cao hơn. (10-30-20). Suốt những tháng mùa đông bạn có thể giảm lượng phân bón xuống và bón cho cây một lần trong một tháng. Rất có lợi khi lặp lại việc bón phân cho cây trong suốt thời gian cây nở hoa. Lan hồ điệp đôi lúc cũng thu hút sâu hại giống như sâu đục nụ, nhện, rệp, ốc sên. Khi những con sâu hại bám vào lá sẽ được loại bỏ bằng nước xà phòng sau đó rửa sạch lại bằng một miếng vải mềm. Thậm chí bạn có thể sử dụng thuốc trừ sâu thương mại. Kích thích ra hoa Hoa lan hồ điệp tàn sau khi nở 3 tháng. Sau khi hoa tàn, bạn có thể điều khiển cho cây ra hoa lại bằng cách cắt bỏ toàn bộ cuống hoa. Thỉnh thoảng việc làm này cũng có thể cho một cụm hoa mới, mà nó có thể xuất hiện trong vòng 9 tháng. Phương pháp này rất tốt nếu cuống hoa già và có màu nâu. Nhưng, nếu cuống hoa còn màu xanh, bạn có thể cắt một đốt trên cuống hoa. Đoạn cành cắt bỏ dài khoảng 10-12cm. Điều này có thể giúp hình thành một cành mới trong vòng 2-3 tuần. Thay chậu SVTH: Hồ Hoàng Thiên Phú - Trang 10 - Lớp: 09SHLT [...]... trung tâm nhân giống, sản xuất cây con, hoa phong lan cắt cành” GVHD: Tạ Ngọc Ly 2.2 Thuyết minh quy trình sản xuất lan 2.2.1 Lấy mẫu Hồ điệp là một loại lan rất khó nhân giống, thường cho hệ số nhân giống rất thấp, để đáp ứng nhu cầu vào mẫu với số lượng lớn Hơn nữa, chúng ta không thể dùng đỉnh sinh trưởng cho quá trình này được do phương pháp này thực hiện khó một cách thành công, đỉnh sinh trưởng quá... nhiều cơ sở kinh doanh hoa Lan với nhiều chủng loại, giá cả khác nhau Thị trường hoa lan hiện nay rộng, nhu cầu của người tiêu dùng rất cao nhưng có một thực tế là ta vẫn phải nhập hoa thành phẩm từ Thái Lan, Đài Loan… Giống hoa đa số cũng nhập từ nước ngoài hoặc một hình thức tạo giống phổ biến là cấy mô từ giống của người ta vì trong nước cung cấp không đủ giống cung ứng Theo khảo sát của Sở Nông nghiệp... tác ở TP Hồ Chí Minh xuất khẩu đi Đài Loan và Canada Năm 2006 có thể cung cấp 300.000 - 500.000 cây lan cấy mô theo yêu cầu của khách hàng Khác với nhiều loại cây trồng khác, đối với nghề trồng lan cắt cành, giống mới luôn là yêu cầu đặt ra hàng đầu, bởi thị trường khá nhạy cảm với mặt hàng này Mỗi tháng, riêng về giống cây lan, TP.HCM nhập khoảng 40.000 cây lan giống, giá trung bình 45-50.000/ cây Tính. .. sang chậu 10 % 3% Ra hoa 5% - Trang 27 - ĐACN 2:“ Thiết kế trung tâm nhân giống, sản xuất cây con, hoa phong lan cắt cành” GVHD: Tạ Ngọc Ly 3.3 Tính toán 3.3.1 Số cây lan trưởng thành lấy hoa Số cây lấy hoa: c = 300.000 cây/1 năm Tỉ lệ không ra hoa: 5 % Số cây trưởng thành cần: 300.000 c1 = x 100 = 315.789,474 (cây) 100 - 5 Số cây trưởng thành lấy hoa cần: 315.790 (cây) Số cây từ nhà kính chuyển sang... 09SHLT - Trang 28 - ĐACN 2:“ Thiết kế trung tâm nhân giống, sản xuất cây con, hoa phong lan cắt cành” GVHD: Tạ Ngọc Ly Số chồi ngủ cần nuôi cấy ban đầu Trong một cụm chồi có thể phân làm 6 phần, một phần tái sinh cụm chồi và 5 phần nhân tiếp 5 phần này tiếp tục tiến hành cấy chuyền để nhân nhanh số lượng, tiến hành nhân tiếp 5 lần nữa Mà cứ 1 phần đó lại nhân ra làm 5 phần Vậy sau 5 lần được số protocom... kế trung tâm nhân giống, sản xuất cây con, hoa phong lan cắt cành” GVHD: Tạ Ngọc Ly Vậy số cây 3 tháng tuổi cần nuôi cấy trong 1 quý: 159.643 (cây) Số chồi ngủ cần nuôi cấy ban đầu Trong một cụm chồi có thể phân làm 6 phần, một phần tái sinh cụm chồi và 5 phần nhân tiếp 5 phần này tiếp tục tiến hành cấy chuyền để nhân nhanh số lượng, tiến hành nhân tiếp 5 lần nữa Mà cứ 1 phần đó lại nhân ra làm 5... tiếp 5 phần này tiếp tục tiến hành cấy chuyền để nhân nhanh số lượng, tiến hành nhân tiếp 5 lần nữa Mà cứ 1 phần đó lại nhân ra làm 5 phần Vậy sau 5 lần được số protocom nhỏ là: 5 x 55 = 15.625 (protocom nhỏ) Quá trình tiến hành tiếp tục là cứ 1 protocom nhỏ sẽ tạo nên 5 cây con Vậy số cây nhân ra được là: 15625 x 5 = 78.125 (cây con) Như phần tính toán ở trên thì số cây cần nuôi cấy trong một năm đáp... tục nhân lên Thực hiện thao tác cấy chuyền như sau: - Dùng que cấy lấy hết cụm chồi trong bình nuôi ra đĩa petri sạch vô trùng, dùng dao cấy phân cắt cụm chồi thành các cụm nhỏ, trung bình cứ 1 cụm chồi ta chia được 6 phần nhỏ + Lấy 1 phần nhỏ đem đi nuôi cấy trong bình có chứa môi trường MS bổ sung để sau có thể nhân tiếp SVTH: Hồ Hoàng Thiên Phú Lớp: 09SHLT - Trang 20 - ĐACN 2:“ Thiết kế trung tâm nhân. .. Thiết kế trung tâm nhân giống, sản xuất cây con, hoa phong lan cắt cành” GVHD: Tạ Ngọc Ly - Cám dừa được sàng sạch, loại bỏ tạp chất, ngâm trong nước vôi 5% trong 3 ngày, vớt ra rồi ngâm rửa sạch nước vôi, phơi khô và bảo quản nơi khô ráo - Xơ dừa xé cho tơi ngâm khoảng 1 tuần cho bớt tanin rồi đem phơi khô Mụn dừa cũng cần rửa sạch phơi khô Vỏ dừa chặt khúc 1 × 2 × 3 cm xử lý bằng nước vôi 5% Tỷ lệ phối... Phú Lớp: 09SHLT - Trang 17 - ĐACN 2:“ Thiết kế trung tâm nhân giống, sản xuất cây con, hoa phong lan cắt cành” GVHD: Tạ Ngọc Ly Hình 2.2 Tái sinh chồi từ phát hoa 2.2.3 Tạo cụm chồi Các mẫu lá thu được từ các chồi sinh dưỡng được cắt theo kích thước 5x5 mm Các mẫu lá được đặt nuôi trên môi trường MS có bổ sung các chất điều hoà sinh trưởng thực vật NAA 1mg/l, BA 10 mg/l, Adenin 10mg/l Để thuận tiện . invitro ở thực vật 1.1.2.1. Nhân giống vô tính invitro ở thực vật Định nghĩa Nhân giống vô tính invitro ở thực vật hay còn gọi là nuôi cấy mô tế bào thực vật. . cây giống vô tính lớn, đồng nhất mà chỉ có sản xuất bằng công nghệ nuôi cấy mô - tế bào mới đáp ứng được. 1.1.2. Phương pháp nhân giống vô tính invitro