Nghiên cứu kĩ thuật nhân giống khoai tây solanum tuberosum trong ống nghiệm

LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này, xin trân thành cảm ơn TS Lê Xuân Đắc, Viện công nghệ sinh học, Viện Hàn lâm khoa học Công nghệ Việt Nam tận tình giúp đỡ, hướng dẫn trình thực đề tài Tôi xin trân thành cảm ơn toàn thể cán Trại Thực nghiệm sinh học - Viện Công nghệ sinh học giúp đỡ tạo điều kiện tốt cho hoàn thành khóa luận Tôi xin cảm ơn TS Nguyễn Như Toản có đóng góp quý báu trình thực đề tài Tôi xin cảm ơn thầy cô giáo khoa Sinh KTNN, trường ĐHSP Hà Nội 2, truyền đạt kiến thức kinh nghiệm nghiên cứu khoa học cho suốt thời gian thực tập Cuối cùng, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình bạn bè - người động viên, khích lệ giúp đỡ suốt trình học tập thực đề tài Hà Nội, tháng năm 2013 Sinh viên Tô Thị Hải LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết luận văn tốt nghiệp thực, thu thập số liệu từ thực nghiệm qua xử lý thống kê, hoàn toàn chép hay bịa đặt Hà Nội, tháng năm 2013 Sinh viên Tô Thị Hải DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BAP - Benzyl Amino Purin CIP Center International Potato (Trung tâm khoai tây quốc tế) CS Cộng ĐC Đối chứng ĐBSH Đồng sông Hồng FAO Tổ chức nông lương quốc tế IAA Indol Acetic Acid IBA Indol Butyric Acid KTST Kích thích sinh trưởng NAA α - Naphthalen Acetic Acid TB Trung bình MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU CHƯƠNG 22 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .22 CHƯƠNG 29 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 29 PHỤ LỤC .40 TÀI LIỆU THAM KHẢO .40 DANH MỤC BẢNG Bảng Diện tích, suất, sản lượng khoai tây châu Âu 16 Bảng Diện tích, suất, sản lượng khoai tây châu Á .17 Bảng Diện tích, suất, sản lượng khoai tây Việt Nam .17 Bảng 4: Ảnh hưởng BAP đến phát triển chồi môi trường đặc .29 Bảng 5: Ảnh hưởng BAP đến phát triển chồi giống 31 khoai tây môi trường lỏng 31 Bảng 6: Kết tổng hợp thí nghiệm đánh giá phát triển chồi .32 giống khoai tây 32 Bảng 7: Ảnh hưởng IAA đến khả tạo rễ khoai tây 32 Bảng 8: Ảnh hưởng IBA lên khả tạo rễ .34 Bảng 9: Ảnh hưởng BAP đến khả tạo củ ống nghiệm 35 Bảng 10: Ảnh hưởng thời gian xử lý lạnh đến khả nảy mầm củ 37 DANH MỤC HÌNH Hình 1: Các phận khoai tây .4 Hình 2: Nhân nhanh khoai tây ống nghiệm .30 Hình 3: Sự phát triển chồi khoai tây môi trường lỏng .31 Hình 4: Ảnh hưởng IAA đến khả tạo rễ khoai tây sau 30 ngày 33 Hình 4: Cây khoai tây in vitro môi môi trường tạo rễ IBA sau 30 ngày .35 Hình 5: Tạo củ khoai tây ống nghiệm 36 Hình 6: Củ khoai tây nảy mầm sau xử lý lạnh 38 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 38 Khóa luận tốt nghiệp K35A-SP Sinh MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Khoai tây (Solanum tuberosum L) lương thực, thực phẩm giá trị trồng nhiều nước giới Củ khoai tây chứa trung bình 25% chất khô, chất dinh dưỡng quan trọng như: Tinh bột 80 - 85%, protein 3%, nhiều loại vitamin A, B1, C, B6, PP Với giá trị dinh dưỡng kinh tế cao, khoai tây bốn lương thực quan trọng xếp sau lúa, ngô khoai lang Ở Việt Nam, khoai tây vụ đông quan trọng công thức luân canh lúa xuân - lúa mùa sớm - khoai tây Với điều kiện khí hậu vụ đông đồng sông Hồng, khoai tây trồng thích hợp đem lại giá trị kinh tế cao Trên thực tế, sản xuất khoai tây nước ta gặp nhiều khó khăn, đặc biệt công tác giống, dẫn đến suất diện tích trồng hàng năm thấp không ổn định Việt Nam phải nhập 70% - 75% nguồn giống từ Trung Quốc, 15% nguồn giống từ châu Âu, 15% giống sản xuất nước Giống sản xuất nước chủ yếu theo phương thức tự để, củ giống dễ bị thoái hoá, tăng tỷ lệ nhiễm bệnh, đặc biệt virus, làm yếu dần tính chống chịu khoai tây qua sinh sản vô tính Nhập lượng lớn khoai tây thương phẩm giá rẻ từ Trung Quốc làm giống lan truyền nhiều loại sâu bệnh nguy hại cho trồng khác Nguồn giống từ châu Âu cho chất lượng tốt giá giống đắt làm hạn chế đến hiệu kinh tế Khoai tây loại trồng có khả cho suất cao, ruộng thâm canh nhiều nước suất đạt đến hàng trăm củ/ha Trong nước ta suất khoai tây đạt 10 tấn/ha [3]; [23]; [25]; [29] Như vậy, việc xây dựng hệ thống sản xuất, kiểm định, xác nhận, bảo quản cung ứng giống khoai tây bệnh có ý nghĩa quan trọng để thúc đẩy sản xuất khoai tây phát triển Trong phát triển công nghệ sản xuất giống khoai tây bệnh đóng vai trò then chốt Hiện nay, kĩ thuật nuôi cấy mô tế bào thực vật kĩ thuật quan trọng công nghệ sinh học thực vật SVTH: Tô Thị Hải GVHD: TS Lê Xuân Đắc Khóa luận tốt nghiệp K35A-SP Sinh Những thành tựu mà nuôi cấy mô tế bào thực vật đạt chứng tỏ khả ứng dụng hiệu nhiều lĩnh vực đặc biệt việc nhân nhanh sản xuất giống khoai tây bệnh phục vụ sản xuất [2]; [3]; [4]; [5] Xuất phát từ lý lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu kĩ thuật nhân giống khoai tây (Solanum tuberosum L) ống nghiệm” Mục đích nghiên cứu Xây dựng quy trình nhân nhanh khoai tây in vitro, tạo in vitro hoàn chỉnh tạo củ khoai tây in vitro bệnh phục vụ sản xuất Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn 3.1 Ý nghĩa khoa học Kết đề tài góp phần bổ sung sở lý luận khoa học để nhân giống khoai tây bệnh, cho suất cao, phục vụ sản xuất 3.2 Ý nghĩa thực tiễn Nghiên cứu kĩ thuật nhân giống khoai tây thông qua việc nhân nhanh khoai tây in vitro, tạo in vitro hoàn chỉnh tạo củ in vitro để sản xuất giống khoai tây bệnh, cho suất cao, phục vụ sản xuất Nội dung nghiên cứu - Xác định công thức môi trường thích hợp tạo chồi in vitro - Xác định công thức môi trường thích hợp để tạo in vitro hoàn chỉnh - Xác định công thức môi trường thích hợp tạo củ in vitro SVTH: Tô Thị Hải GVHD: TS Lê Xuân Đắc Khóa luận tốt nghiệp K35A-SP Sinh CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU Nguồn gốc phân loại khoai tây Cây khoai tây (Solanum tuberosum L) có nguồn gốc Nam Mỹ Đầu kỷ XVI nhà hàng hải người Tây Ban Nha chinh phục Nam Mỹ, đem trồng nước họ Vào cuối kỷ XVI, khoai tây trồng AiLen, Anh, Italia, Đức, Pháp, Nga…từ khoai tây trồng nhiều nước châu Âu khác Các nước châu Á châu lục khác biết đến khoai tây muộn nước châu Âu thông qua sách thuộc địa người châu Âu Đến nay, khoai tây trồng rộng rãi khoảng 130 nước giới từ 71 vĩ tuyến Bắc đến 400 vĩ tuyến Nam [4]; [5]; [27]; [28] Ở nước ta, khoai tây người Pháp mang sang trồng số nơi từ năm 1890 chủ yếu trồng vùng đồng sông Hồng Giống khoai tây trồng phổ biến trước giống khoai tây ruột vàng Thường tín, giống có nguồn gốc từ giống Ackersegen [5]; [30] Cây khoai tây thuộc họ cà (Solanaceace) thể tứ bội (Tetraploid) (2n=4x=48), có khả sinh trưởng phát triển tốt cho suất cao [5] Đặc điểm sinh học Đời sống khoai tây chia thành thời kỳ: ngủ, nảy mầm, hình thành thân củ thân củ phát triển Thời kỳ ngủ: Củ khoai tây sau thu hoạch phải cất giữ thời gian dài sau nảy mầm được, người ta gọi thời kỳ ngủ nghỉ củ khoai tây Thời gian ngủ nghỉ củ khoai tây phụ thuộc vào đặc điểm giống, điều kiện sinh thái vùng trồng, kĩ thuật canh tác, điều kiện bảo quản  Thời kỳ nảy mầm: Sau thời gian ngủ nghỉ mắt ngủ củ khoai tây có khả phát triển thành mầm Mầm phát triển thành thân thành khoai tây hệ  Thời kỳ hình thành thân củ: Cây khoai tây sau phát triển vượt SVTH: Tô Thị Hải GVHD: TS Lê Xuân Đắc Khóa luận tốt nghiệp K35A-SP Sinh lên khỏi mặt đất từ - 10 ngày đốt thân nằm mặt đất xuất nhánh con, nhánh thân địa sinh Nhánh địa sinh có màu trắng mọc thẳng, đầu cuối nhánh thường phình to tạo thành đoạn thân ngầm, phát triển đến mức độ định ngừng phát triển chiều dài, chất dinh dưỡng tập trung vận chuyển đến đoạn thân ngầm chúng phình to lên tạo thành củ khoai tây đầu mút thân địa sinh  Thời kỳ phát triển củ: Sau sinh trưởng 20 - 25 ngày chất dinh dưỡng tập trung vào đầu chóp thân địa sinh, phận thân địa sinh bắt đầu phình to dần lên Ở nơi có nhiều nắng vào thời gian hình thành hoa hoa bắt đầu nở, lúc thân địa sinh phát triển mạnh - Rễ khoai tây phân bố chủ yếu tầng đất sâu 30cm - Thân khoai tây loại thân bò, có giống có thân đứng Thân dài 50 - 60cm Trên thân mọc nhánh - Lá kép gồm số đôi chét, thường – đôi - Hoa màu trắng, phớt tím, có - cánh hoa lưỡng tính, tự thụ phấn Hình 1: Các phận khoai tây - Quả khoai tây tròn dẹt, nhỏ, màu xanh nhạt hay tím Trong chứa hạt nhỏ Hạt màu vàng nhạt hạt có nhiều dầu Cây sau mọc khỏi mặt đất - 10 ngày đốt đoạn thân, nằm đất xuất SVTH: Tô Thị Hải GVHD: TS Lê Xuân Đắc Khóa luận tốt nghiệp K35A-SP Sinh CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Nhân nhanh khoai tây in vitro 3.1 Ảnh hưởng BAP đến phát triển chồi môi trường đặc Cytokinin dẫn xuất andenine, hormone liên quan chủ yếu đến phân chia tế bào, thay đổi ưu phân hóa chồi nuôi cấy mô tế bào thực vật BAP cytokinin nhân tạo có tác dụng kích thích phân chia tế bào, kéo dài thời gian hoạt động tế bào phân sinh làm hạn chế hoá già tế bào Chúng tiến hành thử nghiệm công thức theo dõi phát triển chồi nồng độ BAP khác Kết thể rõ bảng hình Bảng 4: Ảnh hưởng BAP đến phát triển chồi môi trường đặc CTMT Nồng ĐC KT1 KT2 KT3 KT4 KT5 độ BAP 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 H1 5,67±1,12 6,12±1,23 9,12±1,18 8,14±1,29 7,35±1,23 6,21±1,27 Chiều dài chồi/giống (cm) 9B T3 6,45±1,32 5,98±1,38 7,72±1,26 7,19±1,37 10,58±1,25 10,24±1,34 9,21±1,37 8,65±1,25 8,83±1,29 8,20±1,28 7,24±1,32 6,79±1,34 Ghi EX 6,57±1,23 7,98±1,27 10,46±1,36 9,18±1,34 8,97±1,37 7,68±1,24 + ++ ++++ +++ +++ ++ Ghi chú: +: Chồi ngắn, yếu; ++: Chồi ngắn, phát triển bình thường; +++: Chồi khỏe; ++++: Chồi dài, khỏe Kết bảng cho thấy, môi trường ĐC chất KTST chiều dài chồi thấp nhất, chồi nhỏ, yếu Các môi trường KT1, KT3, KT4, KT5 chiều dài chồi giống phát triển bình thường Riêng môi trường KT2 với nồng độ 0,2mg/l BAP cho chồi phát triển tốt Các giống H1, T3, EX cho chiều dài chồi là: 9,12cm; 10,24cm, 10,46cm Trong giống giống 9B có chiều dài chồi cao nhất: 10,58cm, giống cho chồi dài, sức sống khỏe SVTH: Tô Thị Hải 29 GVHD: TS Lê Xuân Đắc Khóa luận tốt nghiệp K35A-SP Sinh A B Hình 2: Nhân nhanh khoai tây ống nghiệm A: Giống 9B môi trường MS đặc B: Giống 9B môi trườngKT2 Từ kết thực nghiệm lựa chọn môi trường MS đặc thích hợp tạo chồi khoai tây KT2 (0,2 mg/l BAP) 3.2 Ảnh hưởng BAP đến phát triển chồi môi trường lỏng Trên môi trường MS lỏng tiến hành theo dõi phát triển chồi khoai tây nồng độ BAP 0,1mg/l, 0,2mg/l, 0,3mg/l, 0,4mg/l, 0,5mg/l Kết thể rõ bảng 2, hình SVTH: Tô Thị Hải 30 GVHD: TS Lê Xuân Đắc Khóa luận tốt nghiệp K35A-SP Sinh Bảng 5: Ảnh hưởng BAP đến phát triển chồi giống khoai tây môi trường lỏng CTMT Nồng độ ĐC KT6 0,1 KT7 0,2 KT8 0,3 KT9 0,4 KT10 0,5 Ghi chú: +: Chiều dài chồi/giống (cm) Ghi H1 9B T3 EX 5,76±1,32 6,12±1,23 5,98±1,45 6,23±1,27 + 9,58±1,24 10,34±1,25 10,09±1,35 10,45±1,40 +++ 11,67±1,35 12,26±1,37 12,33±1,38 12,91±1,30 ++++ 10,95±1,31 11,58±1,39 11,25±1,29 11,78±1,33 +++ 8,77±1,27 9,27±1,28 9,14±1,26 9,34±1,41 ++ 7,69±1,32 8,09±1,21 8,07±1,22 8,15±1,43 ++ Chồi ngắn, yếu; ++: Chồi ngắn, phát triển bình thường; +++: Chồi khỏe; ++++: Chồi dài, khỏe Hình 3: Sự phát triển chồi khoai tây môi trường lỏng Quan sát bảng thấy môi trường đối chứng chất kích thích sinh trưởng nên chồi ngắn, yếu Ở môi trường KT7 với nồng độ 0,2mg/l BAP chồi khoai tây có chiều dài cao đặc biệt giống EX có chiều dài chồi cao so với giống lại: 12,91cm, có màu xanh đậm, chồi khỏe, phát triển tốt Còn môi trường lại KT6, KT8, KT9, KT10 có chiều dài chồi ngắn hơn, chồi phát triển bình thường Từ kết thu lựa chọn môi trường KT7 với nồng độ 0,2mg/l BAP môi trường thích hợp để tạo chồi khoai tây SVTH: Tô Thị Hải 31 GVHD: TS Lê Xuân Đắc Khóa luận tốt nghiệp K35A-SP Sinh Qua thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng chất kích thích sinh trưởng BAP đến phát triển chồi khoai tây tổng hợp bảng sau đây: Bảng 6: Kết tổng hợp thí nghiệm đánh giá phát triển chồi giống khoai tây CTMT KT2 Chiều dài TB chồi (cm) 10,58 (Môi trường đặc + 0,2mg/l BAP) KT7 12,91 (Môi trường lỏng + 0,2mg/l BAP) Từ kết bảng thấy công thức môi trường KT7 (Môi trường lỏng + 0,2mg/l BAP) cho chiều dài TB chồi cao 12,91cm, chồi phát triển tốt so với môi trường KT2 (MS đặc + 0,2mg/l BAP) Kết hợp với quan sát mẫu thực tế thu phát triển chồi màu sắc cho thấy công thức môi trường KT7 (Môi trường lỏng + 0,2mg/l BAP) môi trường thích hợp để nhân nhanh khoai tây in vitro Tạo khoai tây in vitro hoàn chỉnh Các chất kích thích IAA, IBA đóng vai trò quan trọng phân chia tế bào hình thành rễ 4.1 Ảnh hưởng IAA đến khả tạo rễ khoai tây Các chồi khoai tây cắt thành đoạn có chiều dài từ - 3cm cấy vào môi trường rễ có bổ sung chất kích thích sinh trưởng IAA nồng độ 0,2mg/l; 0,5mg/l; 0,8mg/l; 1,1mg/l để xác định môi trường thích hợp cho tạo rễ khoai tây Sau 30 ngày thu kết bảng 4, hình Bảng 7: Ảnh hưởng IAA đến khả tạo rễ khoai tây CTMT ĐC Nồng độ Tỷ lệ BAP rễ (mg/l) (%) 100 SVTH: Tô Thị Hải Số rễ TB/mẫu (cm) 9B T3 H1 4,11±1,21 5,17±1,38 32 4,98±1,29 Ghi EX 5,23±1,26 GVHD: TS Lê Xuân Đắc + Khóa luận tốt nghiệp KT11 KT12 KT13 KT14 0,2 0,5 0,8 1,1 Ghi chú: + 100 100 100 100 : Rễ K35A-SP Sinh 7,29±1,25 8,64±1,33 9,31±1,28 10,53±1,30 8,15±1,31 9,07±1,37 6,69±1,23 7,47±1,28 ngắn; ++: Rễ dài, yếu; +++ 8,13±1,39 8,75±1,32 10,24±1,41 10,76±1,44 ++++ +++ 8,76±1,42 9,12±1,34 ++ 7,15±1,35 7,51±1,43 +++: Rễ dài, nhiều; ++++: Rễ dài, nhiều, khỏe Hình 4: Ảnh hưởng IAA đến khả tạo rễ khoai tây sau 30 ngày Kết bảng cho thấy, chồi khoai tây tạo rễ tất môi trường môi trường đối chứng nhiên số rễ/mẫu thấp Trên môi trường KT14 số rễ/mẫu tương đối thấp, rễ dài yếu Ở môi trường KT11, KT13 số rễ cao hơn, rễ dài, nhiều, cao giống EX: 9,12 rễ/mẫu Trên môi trường KT12 có số rễ/mẫu cao nhất, cụ thể giống EX có số rễ cao so với giống lại: 10,76 rễ/mẫu, rễ mảnh, nhiều, dài, khỏe Cây phát triển tốt màu sắc xanh đậm dày Kết thí nghiệm cho thấy môi trường KT12 (0,5 mg/l IAA) cho hiệu tạo rễ tốt 4.2 Ảnh hưởng IAB đến khả tạo rễ khoai tây Đối với chất kích thích sinh trướng IBA theo dõi tạo rễ nồng độ 0,2mg/l; 0,5mg/l; 0.8mg/l; 1,1mg/l sau 30 ngày Kết thể bảng 4, hình 3: SVTH: Tô Thị Hải 33 GVHD: TS Lê Xuân Đắc Khóa luận tốt nghiệp K35A-SP Sinh Bảng 8: Ảnh hưởng IBA lên khả tạo rễ CTMT Nồng độ Tỷ lệ Số rễ TB/mẫu H1 9B T3 EX 5,29±0,21 5,19±0,20 5,13+0,12 ĐC 100 5,17±0,23 + KT15 0,2 100 11,22±0,15 11,57±0,13 11,06±0,14 10,93±0,19 ++++ KT16 0,5 100 10,16±0,25 10,24±0,22 9,91±0,17 9,57±0,17 +++ KT17 0,8 100 8,37±0,27 8,56±0,18 8,05±0,19 8,48±0,15 +++ KT18 1,1 100 7,38±0,25 7,42±0,24 7,19±0,15 6,51±0,18 ++ Ghi chú: +: Rễ ngắn; ++: Rễ dài; +++: Rễ dài, nhiều; ++++: Rễ dài, nhiều, khỏe Qua quan sát phát triển hình thành rễ, thân màu sắc hình thành chồi thấy: Trên môi trường KT15 phát triển tốt nhất, rễ nhiều, cụ thể giống 9B có số rễ cao giống lại là: 11,57 rễ/mẫu, rễ dài, khỏe, xanh, to khỏe Còn môi trường KT16, KT17 tỷ lệ rễ tương đối cao, nhiên giống EX cho số rễ cao giống lại: 9,57 rễ/mẫu 8,48 rễ/mẫu Ở môi trường KT18 số rễ/mẫu giảm giống nồng độ IBA cao nên ức chế hình thành rễ Vì vậy, lựa chọn môi trường KT15 (0,2 mg/l IAB) môi trường tạo rễ thích hợp SVTH: Tô Thị Hải 34 GVHD: TS Lê Xuân Đắc Khóa luận tốt nghiệp K35A-SP Sinh Hình 4: Cây khoai tây in vitro môi môi trường tạo rễ IBA sau 30 ngày Qua hai kết bảng bảng thực tế trình làm thí nghiệm rút kết luận sau: Môi trường KT15 môi trường thích hợp để tạo rễ khoai tây ống nghiệm Ảnh hưởng BAP đến khả tạo củ ống nghiệm Giai đoạn tạo củ khoai tây in vitro phương thức nhân giống khoai tây cho hiệu cao giai đoạn đòi hỏi chặt chẽ điều kiện môi trường như: Phải đặt thí nghiệm buồng tối, khu vực để thí nghiệm phải thật khô ráo, sẽ, nhiệt độ phòng từ 20 - 250C Trên sở môi trường tạo đa chồi tạo củ tối thích nghiên cứu, tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ chất kích thích sinh trưởng BAP đến khả tạo củ khoai tây in vitro để tìm nồng độ thích hợp cho hiệu tạo củ cao Thí nghiệm thực bình tam giác 250ml Trong nghiên cứu chung tiến hành tạo củ ống nghiệm giống H1 EX Theo dõi khả tạo củ sau tháng thu kết bảng Bảng 9: Ảnh hưởng BAP đến khả tạo củ ống nghiệm CTMT Nồng độ Số BAP chồi Số củ TB/mẫu H1 SVTH: Tô Thị Hải EX 35 Đường kính TB/củ (cm) H1 EX GVHD: TS Lê Xuân Đắc Khóa luận tốt nghiệp K35A-SP Sinh ĐC 20 0 0 KT19 20 4,12±1,21 4,38±1,25 0,65±1,28 0,73±1,21 KT20 20 5,14±1,25 6,21±1,34 0,72±1,31 0,95±1,24 KT21 20 6,34±1,29 7,15±1,23 1,43±1,36 1,58±1,26 KT22 10 20 4,19±1,32 5,12±1,36 0,69±1,39 0,76±1,34 Hình 5: Tạo củ khoai tây ống nghiệm Kết thu bảng cho thấy: Ở môi trường đối chứng chất kích thích sinh trưởng nên không tạo củ Môi trường KT22 có nồng độ BAP cao nhất: 10mg/l ức chế trình tạo củ mà hiệu tạo củ thấp nhất, củ nhỏ, đường kính củ thấp, chất lượng củ Còn hai môi trường KT19, KT20 giống EX có số lượng củ đường kính củ cao giống H1 Riêng môi trường KT21 với nồng độ BAP mg/l cho số lượng củ SVTH: Tô Thị Hải 36 GVHD: TS Lê Xuân Đắc Khóa luận tốt nghiệp K35A-SP Sinh đường kính củ cao so với môi trường lại Giống EX có số lượng củ đường kính củ cao giống H1 cụ thể là: 7,15 củ 1,58cm, củ to, mập, chất lượng củ tốt Do lựa chọn môi trường KT21 (8 mg/l BAP) môi trường thích hợp để tạo củ khoai tây Ảnh hưởng thời gian xử lý lạnh đến khả nảy mầm củ Củ khoai tây thu từ ống nghiệm thường có thời gian ngủ nghỉ định Để kích thích củ nảy mầm nhanh đồng loạt nhằm chủ động tạo nguồn giống để phục vụ sản suất, củ thu thường xử lý lạnh Nhằm đánh giá thời gian xử lý lạnh ảnh hưởng đến tỷ lệ nảy mầm củ tiến hành theo dõi 2, 3, 4, tuần thu kết thể bảng hình 9: Bảng 10: Ảnh hưởng thời gian xử lý lạnh đến khả nảy mầm củ Thời gian xử lý (tuần) Tỉ lệ nảy mầm củ (%) ĐC 12,5% 30% 70% 100% 100% Ghi chú: ĐC (đối chứng), số liệu thu sau tuần không xử lý lạnh, để nhiệt độ phòng Qua kết nghiên cứu nhận thấy sau tuần theo dõi khả nảy mầm củ đạt 30% chiếm tỷ lệ thấp Sau tuần tỷ lệ nảy mầm củ tăng lên tương đối cao chiếm 70% Sau tuần tuần tỷ lệ nảy mầm củ đạt 100% Như vậy, xử lý lạnh củ khoai tây siêu bi với thời gian tuần đạt tỷ lệ củ nảy mầm 100% SVTH: Tô Thị Hải 37 GVHD: TS Lê Xuân Đắc Khóa luận tốt nghiệp K35A-SP Sinh Hình 6: Củ khoai tây nảy mầm sau xử lý lạnh KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Bước đầu xây dựng hệ thống nhân nhanh tạo củ khoai tây in vitro giống khoai tây T3, H1, 9B, EX SVTH: Tô Thị Hải 38 GVHD: TS Lê Xuân Đắc Khóa luận tốt nghiệp K35A-SP Sinh - Đã xác định công thức môi trường nhân giống khoai tây in vitro môi trường : MS lỏng + 0,2mg/l BAP + 30g/l đường saccharose - Đã xác định công thức môi trường tạo rễ khoai tây môi trường: MS + 0,2mg/l IBA + 30g/l đường saccharose - Môi trường tạo củ ống nghiệm giống khoai tây H1 EX là: MS + 8mg/l BAP + 100g/l đường saccharose + 100ml/l nước dừa - Có thể xử lý lạnh (nhiệt độ - 80C) củ khoai tây tạo ống nghiệm thời gian 4- tuần đạt tỷ lệ củ nảy mầm 100% Kiến nghị Cần tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện quy trình nhân giống khoai tây ống nghiệm để tạo giống khoai tây bệnh phục vụ sản xuất SVTH: Tô Thị Hải 39 GVHD: TS Lê Xuân Đắc Khóa luận tốt nghiệp K35A-SP Sinh PHỤ LỤC Các thành phần môi trường MS (Murashige Skoog, 1962) Thành phần khoáng đa lượng Nồng độ (mg/l) NH4NO3 1650 KNO3 CaCl2.2H2O MgSO4.7H2O KH2PO4 Thành phần khoáng vi lượng MnSO4.H2O ZnSO4.7H2O H3BO3 KI Na2MoO4.2H2O CuSO4.5H2O CoCl2.6H2O Na2EDTA FeSO4.7H2O Vitamin Thiamine HCl Nicotinic Acid Pyridoxine HCl Glyxine 1900 440 370 170 Nồng độ (mg/l) 23,3 8,6 6,2 0,83 0,25 0,025 0,025 37,3 27,8 Nồng độ (mg/l) 0,1 0,5 0,5 2,0 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt Lê Trần Bình, Hồ Hữu Nhị, Lê Thị Muội (1997), Công nghệ sinh học thực vật cải tiến giống trồng, NXB Nông nghiệp, Hà Nội Đào Huy Chiên (2002), Các kết nghiên cứu phát triển có củ giai đoạn 1996 - 2000, Tạp chí Nông nghiệp Phát triển Nông thôn, 1: 39 - 40 Đỗ Kim Chung (2003), Thị Trường khoai tây Việt Nam, NXB Văn hoá SVTH: Tô Thị Hải 40 GVHD: TS Lê Xuân Đắc Khóa luận tốt nghiệp K35A-SP Sinh Thông tin, Hà Nội Tạ Thị Cúc, Hồ Hữu An, Nghiêm Thị Bích Hà (2002), Giáo trình rau, NXB Nông nghiệp, Hà Nội Đường Hồng Dật (2004), Cây khoai tây kĩ thuật thâm canh tăng suất, NXB Lao động - Xã hội, Hà Nội Lê Văn Hoàng (2007), Công nghệ nuôi cấy mô tế bào thực vật, NXB Khoa học & Kĩ thuật, Hà Nội Trương Văn Hộ (1990), Những kết nghiên cứu tiến kĩ thuật, NXB Nông nghiệp, Hà Nội Lê Bạch Lan, Nguyễn Văn Khâm, Phùng Huy (1979), Hỏi đáp kĩ thuật trồng khoai tây, NXB Thanh Hoá Nguyễn Đức Lượng Lê Thị Thủy Tiên (2006), Công nghệ tế bào, NXB Đại Học Quốc Gia Hồ Chí Minh 10 Trần Thị Mai (2001), Bảo quản khoai tây thương phẩm, NXB Nông nghiệp, Hà Nội 11 Vũ Triệu Mân (2005), Virus hại khoai tây, NXB Khoa học & Kĩ thuật, Hà Nội 12 Nguyễn Đức Thành (2000), Nuôi cấy mô tế bào thực vật - nghiên cứu ứng dụng, NXB Nông nghiệp, Hà Nội 13 Nguyễn Quang Thạch, Nguyễn Thị Lý Anh, Nguyễn Xuân Trường (2004), Ứng dụng công nghệ cao sản xuất giống khoai tây bệnh, NXB Nông nghiệp, Hà Nội 14 Nguyễn Quang Thạch, Hoàng Minh Tấn (1991), Xây dựng mô hình sản xuất giống kĩ thuật có chất lượng bắt nguồn từ nuôi cấy in vitro, Thông báo khoa học trường đại học, chuyên đề sinh học nông nghiệp, NXB Nông nghiệp, Hà Nội, 67 - 72 15 Nguyễn Quang Thạch, Hoàng Minh Tấn (1993), Nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh học công tác giống khoai tây Việt Nam, Kết nghiên cứu khoa học khoa trồng trọt 1991-1992, NXB Nông nghiệp, Hà Nội, 139 - 144 SVTH: Tô Thị Hải 41 GVHD: TS Lê Xuân Đắc Khóa luận tốt nghiệp K35A-SP Sinh 16 Nguyễn Văn Viết (1991), Kết chọn lọc nhân giống khoai tây bệnh đồng miền Bắc, Kết nghiên cứu lương thực thực phẩm, NXB Nông nghiệp, Hà Nội 17 Trương Quang Vinh, Nguyễn Thị Tâm (2007), Kết nhân giống khoai tây củ bi kĩ thuật nuôi cấy in vitro, Tạp chí Khoa học Công nghệ Đại học Thái Nguyên, 43: 20 - 25 18 Đỗ Năng Vịnh (2006), Công nghệ tế bào thực vật ứng dụng, NXB Nông nghiệp, Hà Nội 19 Vũ Văn Vụ (2009), Sinh lí học thực vật, NXB Giáo dục, Hà Nội 20 Vũ Văn Vụ, Nguyễn Mộng Hùng Lê Hồng Điệp (2005), Công nghệ sinh học (tập 2), NXB Giáo dục, Hà Nội Tài liệu nước 21 Apichai N (2002), Microtuber production of potato (Solanum tuberosum L) in vitro, Journal of the National reseach council of Thai Lan, 19 - 40 22 Gareyan RS (2009), Effect of thiurea on the sprouting and yied of freshly harvested tubuerr of different varieties of potato, I2 V NauKa, – 23 Horton D (2002), Potatoes production, Marketing and programs for developing countries, West view press, 212 - 243 24 Kabeil SS, Elsayed EH, Ayman SD, MAE (2009), Recombinant Protein for Biocontrol of Brown Rot Disease in Potato, American - Eurasian J Agric and Environ Sci, 5(1): 14 - 19 25 Nasiruddin M, Maliha, Humayra Armin, Rezaul Karim M, Monzur Hossain M (2013), Potato germplasm innovation through micro tuberization technique, International Journal of Biosciences, 3(1): 135 - 141 26 Van der Zaag DE (2005), Potato production and utilization in the world, Am J Potato Res, 19: 37 - 72 27 Diego Fajardo, Kathleen G Haynes, Shelley Jansky (2013), Characteristics of potato starch and the Modern Heirloom, Journal of Potato Research US, SVTH: Tô Thị Hải 42 GVHD: TS Lê Xuân Đắc Khóa luận tốt nghiệp K35A-SP Sinh 2(8): 213 - 228 28 Bryan GH, Donald AH, Mark JP, Brad DG, Nora LO, Jason WE, George DN, Jeff SM, Robert ET, Gale WH (2007), Evaluation of Potato Production Best Management Practices, American Journal of Potato, 84(3): 201 - 212 29 Felcher KJ, Coombs JJ, Massa AN, Hansey CN, Hamilton JP (2012), Integration of Two Diploid Potato Linkage Maps with the Potato Genome equence, American Journal of Potato, 7(4) 30 Gerald M, Ghidiu, David S, Douches, Kimberly J, Felcher, Joseph J, Coombs (2012): Comparing Host Plant Resistance in Potatoes, International Journal of Agronomy, 31 Douches, David, Walter Pett, Diedrich Visser, Joseph Coombs, Kelly Zarka, Gurling Bothma, Johan Brink, Hector Quemada, Kimberly Felcher (2010): Field and Storage Evaluations of Potato Tuber Moth (Phthorimaea opercullela), American Journal of Potato, 135(4) 32 Zaag Vader (1998), Potato research and development in Viet Nam in recent years, CIP, 4: - Web 33 http://en.wikipedia.org/wiki/Potato SVTH: Tô Thị Hải 43 GVHD: TS Lê Xuân Đắc [...]... địa điểm nhân giống này, phương pháp chọn lọc quần thể thải loại các bệnh virus phải được áp dụng nghiêm ngặt Tất cả các củ giống thuộc các cấp giống đều có sự kiểm định và xác nhận của Trung tâm Khảo nghiệm Giống cây trồng Trung ương Hệ thống sản xuất giống nói trên bao gồm các cấp giống: giống tiền gốc (các vật liệu in vitro như microtubers và các cây trong ống nghiệm) , giống gốc bao gồm giống G o... tấn giống khoai tây Mariella, Lipsi, Kardia… đã được nhập về từ Cộng hoà dân chủ Đức [11] - Biện pháp sản xuất củ giống sạch bệnh trong nước: Theo hướng này, các nghiên cứu sản xuất củ giống khoai tây có kích thước nhỏ bắt đầu từ kĩ thuật nuôi cấy in vitro là hình thức nhân giống khoai tây sạch bệnh nhanh chóng và có hiệu quả - Biện pháp chọn lọc, vệ sinh quần thể: Trong khi chờ đợi hoàn chỉnh hệ thống... nhân giống chậm Các công nghệ nhân giống khoai tây in vitro và bán in vitro đảm bảo nhân giống sạch bệnh với tốc độ nhanh Hiện SVTH: Tô Thị Hải 12 GVHD: TS Lê Xuân Đắc Khóa luận tốt nghiệp K35A-SP Sinh nay, hầu hết các chương trình nhân giống khoai tây trên thế giới dựa vào công nghệ nhân giống này Nó có thể tạo ra được giống xác nhận từ 3 - 5 năm sau vụ trồng đầu tiên trên đồng ruộng Các phương pháp nhân. .. sâu hại Trong sản xuất giống khoai tây, điều mong muốn nhất là giống phải có độ sạch bệnh cao, ít sử dụng hóa chất độc hại cho môi trường và giống thương mại phải được sản xuất ra từ giống gốc tạo ra bằng điều kiện nhân tạo Trong trường hợp nguồn củ giống của một số giống phổ biến bị thoái hóa và cần phải được tái tạo từ một số ít vật liệu giống sạch bệnh, việc nhân nhanh giống sạch bệnh sẽ đảm bảo... thời gian bảo quản củ giống Để có củ giống trồng vụ thứ hai cần phải có biện pháp phá ngủ khoai tây vừa thu hoạch Nguyễn Quang Thạch, Hoàng Minh Tấn (1993), đã nghiên cứu và hoàn thiện quy trình phá ngủ tổng hợp khoai tây một cách nhanh chóng và hiệu quả nhất [14] CHƯƠNG 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2 Vật liệu nghiên cứu 2.1 Nguyên liệu thực vật - 4 giống khoai tây trong ống nghiệm: H1, 9B, T3,... củ giống thông thường [21]; [22] 8.2 Các biện pháp khắc phục hiện tượng thoái hoá giống khoai tây ở Việt Nam Thoái hoá giống khoai tây do virus: Ở Việt Nam, qua kết quả nghiên cứu của Vũ Triệu Mân (1986), Nguyễn Quang Thạch, Hoàng Minh Tấn và CS (1991) cho biết, khoai tây ở Việt Nam đã bị thoái hoá nặng, tỷ lệ nhiễm bệnh virus rất cao, vì vậy nghiên cứu để khắc phục hiện tượng thoái hoá giống khoai tây. .. nhân giống Tốc độ thoái hoá giống nhanh ngăn cản việc nhân giống có chất lượng [17] SVTH: Tô Thị Hải 19 GVHD: TS Lê Xuân Đắc Khóa luận tốt nghiệp K35A-SP Sinh 8 Biện pháp khắc phục hiện tượng thoái hoá giống khoai tây 8.1 Các biện pháp khắc phục hiện tượng thoái hoá giống khoai tây trên thế giới Thoái hoá giống khoai tây do virus: Ở các nước tiên tiến, họ đã áp dụng kĩ thuật nuôi cấy meristem kết hợp... của giống Hơn nữa, trong trường hợp giống đang tồn tại được cải tiến bằng công nghệ chuyển gen, muốn nhanh chóng có đủ lượng giống thương mại, cần phải tổ chức nhân nhanh giống Cuối cùng để sử dụng nguồn vật liệu di truyền nước ngoài hoặc đưa nhanh giống mới vào sản xuất cũng cần phải áp dụng công nghệ nhân nhanh giống [2]; [17] 5 Quy trình phục tráng, tạo cây khoai tây sạch bệnh Ở châu Âu, khoai tây. .. giống khoai tây do virus được tiến hành theo nhiều phương pháp khác nhau: - Giải pháp nhập nội củ giống sạch bệnh thay thế giống đã thoái hoá - Giải pháp sản xuất khoai tây bằng hạt (do virus không truyền qua hạt) - Chọn lọc vệ sinh đồng ruộng: Nhổ bỏ cây bệnh, giữ cây sạch để làm giống [31]; [33] Thoái hoá giống khoai tây do già hoá củ giống: Để khắc phục hiện tượng này, các tác giả nghiên cứu đã... thống sản xuất giống khoai tây chống virus một cách rất hoàn chỉnh Do đó, các củ giống khoai tây được sản xuất tại các trạm nhân giống đầu dòng và sau đó qua kiểm tra độ sạch virus rất nghiêm ngặt mới cung cấp cho sản xuất Đối với những nước đang phát triển, chủ yếu là những nước thuộc châu Á, châu Phi, châu Mỹ La Tinh, chưa có hệ thống sản xuất giống hoàn chỉnh thì việc khắc phục sự thoái hoá giống ... biệt việc nhân nhanh sản xuất giống khoai tây bệnh phục vụ sản xuất [2]; [3]; [4]; [5] Xuất phát từ lý lựa chọn đề tài: Nghiên cứu kĩ thuật nhân giống khoai tây (Solanum tuberosum L) ống nghiệm ... lý luận khoa học để nhân giống khoai tây bệnh, cho suất cao, phục vụ sản xuất 3.2 Ý nghĩa thực tiễn Nghiên cứu kĩ thuật nhân giống khoai tây thông qua việc nhân nhanh khoai tây in vitro, tạo in... giống thuộc cấp giống có kiểm định xác nhận Trung tâm Khảo nghiệm Giống trồng Trung ương Hệ thống sản xuất giống nói bao gồm cấp giống: giống tiền gốc (các vật liệu in vitro microtubers ống nghiệm) ,