Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học và khả năng tạo đa bội thể ở cây cam quýt rutaceae

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM ========== NGUYỄN THỊ LAN HƯƠNG NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC VÀ KHẢ NĂNG TẠO ĐA BỘI THỂ Ở CÂY CAM QUÝT (Rutaceae) Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm Mã số: 60.42.30 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC Thái Nguyên - 2010 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Nguyễn Thị Lan Hương Luận văn Thạc sĩ PHẦN I MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết đề tài Nghề trồng ăn trở thành ngành kinh doanh quan trọng nhiều nước giới Trung Quốc tiếng giới với táo Tàu; Ấn Độ xuất xoài; Italy Tây Ban Nha xuất chanh; Isaren, Ai Cập, Ma Rốc xuất cam; Equado, Philippin xuất chuối… Sản phẩm tươi chế biến từ mang lại nguồn thu đáng kể [28] Người làm vườn hiểu rõ trồng ăn nghề đem lại hiệu kinh tế cao, vừa có thu nhập ổn định, bảo vệ tài nguyên môi trường, đặc biệt vùng đất dốc, vùng đồi núi Hiện phong trào trồng ăn tăng nhanh có chiều hướng phát triển mạnh, ăn với số công nghiệp, đặc sản đánh giá trồng quan trọng việc chuyển đổi cấu trồng, tăng cao hiệu kinh tế, bảo vệ môi trường sinh thái tỉnh trung du miền núi [3], [28] Các loài cam, quýt chanh, bưởi lồi có giá trị dinh dưỡng đem lại hiệu kinh tế cao Nhiều loài cam quýt trồng giới cho với vị đặc trưng như: chua, vị chua nhẹ, đáp ứng nhu cầu thị hiếu khác người tiêu dùng độ tuổi, sản phẩm dùng làm thức ăn bồi bổ sức khoẻ, cho ăn kiêng, làm vị thuốc [3] Tuỳ loại, cam quýt có thành phần dinh dưỡng khác nhau, hàm lượng đường tổng số vào khoảng đến 10% (trừ loại chua chanh ), đạm từ 0,6 - 0,9%, chất béo khoảng 0,1 - 0,2%, vitamin C khoảng 50- 100 mg / 100g tươi, axit hữu 0,4 - 0,6% [53] Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Nguyễn Thị Lan Hương Luận văn Thạc sĩ Ngồi cam qt cịn có nhiều loại vitamin khác B1, E nhiều loại khoáng Ca, Fe, Zn khoảng 15 loại axit amin tự khác Việt Nam xác định quê hương cam quýt, giống cam quýt địa phương, nhập nội, tìm thấy nhiều lồi hoang dại thuộc họ cam qt Nghề trồng cam quýt tồn hàng trăm năm Việt Nam, trình sản xuất chọn lọc tự nhiên, số giống địa phương giống nhập nội trở thành tiếng gắn liền với địa danh cam Bố Hạ, cam Xã Đồi, cam Sơng Con, cam Vân Du, bưởi Phúc Trạch, bưởi Đoan Hùng cam quýt trở thành ăn chủ yếu Việt Nam trồng nhiều vùng sinh thái với giống gồm khoảng 70 giống khác [11], [27], [28] Cùng với việc phát triển mạnh nghề trồng cam quýt giới nước nghiên cứu nhằm cải tạo giống, nâng cao suất, chất lượng khả chế biến cam quýt đầu tư nghiên cứu Trong việc chọn tạo không hạt nghiên cứu quan trọng xác định nghiên cứu ưu tiên cam quýt Có nhiều hướng nghiên cứu khác để đạt mục tiêu chọn tạo không hạt như: chọn tạo theo hướng bất dục đực, bất dục cái, bất dục đực cái, tượng bất hòa hợp…[8] Một hướng nghiên cứu chọn tạo khơng hạt việc tạo dịng đa bội để chọn giống không hạt (thể tam bội, dị bội…) làm vật liệu lai tạo dòng không hạt (thể tứ bội…) Phạm vi đề tài “Nghiên cứu số đặc điểm sinh học khả tạo đa bội thể cam quýt (Rutaceae)” Kết nghiên cứu đề tài bổ sung thêm kiến thức chọn tạo giống cam quýt nói chung ăn nói riêng Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Nguyễn Thị Lan Hương Luận văn Thạc sĩ 1.2 Mục tiêu đề tài Trên sở nguồn vật liệu đánh giá đặc điểm sinh học số dòng cam quýt khả tạo đa bội thông qua lai hữu tính xử lý đột biến 1.3 Yêu cầu đề tài - Nghiên cứu đặc điểm sinh học dòng cam quýt (nhị bội, tam bội, tứ bội) - Nghiên cứu khả tạo đa bội lai hữu tính với cặp lai khác - Nghiên cứu khả tạo đa bội thể xử lý Chochicine 1.4 Ý nghĩa đề tài 1.4.1 Ý nghĩa học tập nghiên cứu khoa học Đề tài giúp sinh viên, học viên tiếp cận với công tác nghiên cứu khoa học, vận dụng kiến thức học suốt trình học tập trường vào thực tế sản xuất, từ nâng cao kĩ thực hành cho thân Đối với nghiên cứu khoa học: sở cho chọn tạo giống phục vụ cho sản xuất 1.4.2 Đối với thực tiễn sản xuất: - Xác định nồng độ, thời gian thích hợp xử lý cholchicine tạo thể tứ bội hạt bưởi - Kết đề tài tiền đề cho việc tạo nguồn vật liệu để chọn tạo giống cho khơng hạt Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Nguyễn Thị Lan Hương Luận văn Thạc sĩ Phần II TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Cơ sở khoa học lí luận đề tài Trong suốt hai thập kỉ qua, ngành sản xuất cam quýt giới không ngừng tăng nhanh mức tiêu thụ thị trường giới ngày cao Tổng sản lượng Citrus hàng năm đạt 105 triệu giai đoạn 2000 - 2004 (FAO,2004) [26] Có khoảng 140 nước giới sản xuất Citrus (FAO, 2004) [26] Tuy nhiên, hầu hết sản lượng tập trung vùng định Ba nước sản xuất ăn lớn Braxin, Mỹ, Trung Quốc, chiếm khoảng 60% tổng sản lượng toàn cầu Khoảng 60% sản lượng cam quýt tiêu thụ dạng tươi, 40% lại chế biến Sao Paulo (Braxin) Florida (Mỹ) hai vùng sản xuất cam chủ lực, chiếm 90% sản lượng nước cam toàn cầu Braxin nước sản xuất cam quýt lớn chiếm 20% tổng sản lượng Citrus giới, Mỹ (14%), Trung Quốc (12% ) Mexico (6%) (FAO, 2004) [26] Sản xuất ăn tiếp tục tăng thu nhập người dân tăng nhanh Trong có múi xếp thứ số loại ăn giá trị thương mại quốc tế Trong 20 năm cuối kỉ 20, thị trường có múi tăng nhanh Ngồi ra, người tiêu dùng cịn có xu hướng tăng sử dụng có múi giá trị dinh dưỡng cao tiện lợi Tổng sản lượng cam tươi EU-27 năm 2008/09 dự báo đạt 6,0 triệu tấn, không thay đổi so với 5,999 triệu năm 2007/08 Nhập cam dự báo đạt triệu năm 2008/09 mức nhập năm 2007/08, xuất đạt 250 ngàn tấn, mức xuất năm 2007/08 (FAO, 2007) [27] Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Nguyễn Thị Lan Hương Luận văn Thạc sĩ Tổng sản lượng quýt tươi EU 27 dự báo đạt 3,205 triệu năm 2008/09, tăng so với 2,744 triệu năm 2007/08 Nhập quýt dự báo đạt 350 ngàn tấn, giảm so với 400 ngàn nhập năm 2007/08; xuất dự báo đạt 250 ngàn tấn, mức xuất năm 2007/08 [27], [28] Tổng sản lượng chanh tươi EU-27 năm 2008/09 dự báo đạt 1,445 triệu tấn, tăng so với 1,136 triệu năm 2007/08 Nhập chanh dự báo đạt 300 ngàn tấn, giảm so với 350 ngàn nhập năm 2007/08; xuất dự báo đạt 50 ngàn tấn, tăng so với 40 ngàn xuất năm 2007/08 [27] Nhiều giống ăn thương mại quan trọng dùng ăn tươi giống có hạt, giống lai Tangerine, Tanger Tangelos Tính trạng có hạt làm giảm giá trị thương mại công nghiệp ăn Nước ta nằm trung tâm phát sinh vùng phân bố nhiều giống ăn với điều kiện thích thời tiết khí hậu thích hợp với phát triển ăn quy mô lớn Hầu hết ăn nước ta giống có hạt, tiêu chuẩn chất lượng thấp [3], [13] Các giống trồng phổ biến nước ta cam Xã Đồi, Sơng Con, Vân Du, cam Sành, bưởi Phúc Trạch… giống nhiều hạt Một số giống đặc sản chất lượng cao, có tiềm xuất bưởi Năm Roi Do nghiên cứu tạo giống cam quýt không hạt đặc điểm di truyền tính trạng khơng hạt ăn mục tiêu quan trọng công tác giống [5], [8] Hầu hết loài ăn lai tự nhiên lai nhân tạo Về chất di truyền lai dị hợp tử Do sau chọn cá thể có ưu lai cao (sức sống khoẻ, suất cao, thích nghi với môi trường sinh thái, chống chịu bệnh) ưu việt chất lượng, sử dụng phương pháp nhân giống vơ tính để tạo hàng triệu giống chất di truyền [29] Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Nguyễn Thị Lan Hương Luận văn Thạc sĩ Nhiều phương pháp nghiên cứu tạo giống không hạt phương pháp đột biến thực nghiệm (tạo đột biến chiếu xạ mắt ghép hạt, chọn lọc biến dị dịng tế bào soma xảy q trình ni cấy mô tế bào); tạo giống tam bội thể lai mức bội thể nhị bội tứ bội; tạo tam bội cứu phôi tam bội thể từ hạt nhỏ, hạt lép (kém phát triển) có nguồn gốc từ lai giống nhị bội với nhau; tạo giống tứ bội thể làm vật liệu lai tạo giống tứ bội nhị bội [8], [48] Bởi vậy, đột biến thực nghiệm lai hữu tính chọn tạo dịng cho khơng hạt thể tam bội dị bội Ở Việt Nam, ăn có tầm quan trọng ý nghĩa kinh tế Diện tích trồng ăn tăng nhanh Các nhà nghiên cứu tạo giống không hạt cam quýt động lực thúc đẩy nhà khoa học nghiên cứu tạo nhiều giống chất lượng cao có tiềm xuất [7], [8] 2.2 Nguồn gốc, lịch sử nghề trồng cam quýt vùng trồng cam quýt giới 2.2.1 Nguồn gốc, lịch sử nghề trồng cam quýt giới Trong loại ăn quả, cam quýt có lịch sử trồng trọt lâu đời Có nhiều báo cáo nói nguồn gốc cam qt, phần lớn trí cam qt có nguồn gốc từ miền nam Châu Á, trải dài từ Ấn Độ qua Himalaya xuống vùng quần đảo Philippin, Malaysia, miền nam Inđônesia kéo đến lục địa Úc [25], [53] Những báo cáo gần nhận định rằng, tỉnh Vân Nam Trung Quốc nơi khởi nguyên nhiều lồi cam qt quan trọng, cịn tìm thấy nhiều lồi cam qt hoang dại [31], [53] Trước có vài tờ báo cho rằng, lồi chanh n, phật thủ (Citrus medica) có nguồn gốc Địa Trung Hải Bắc Phi, điều sáng tỏ Citrus medica có nguồn gốc miền nam Trung quốc, loài ăn mang đến trồng Địa Trung Hải Bắc Phi sớm, trước Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Nguyễn Thị Lan Hương Luận văn Thạc sĩ kỉ sau công nguyên, tài liệu cổ xưa có ghi chép lồi ăn Bắc phi đến mức làm nhiều người hiểu lầm chúng có nguồn gốc [50] Các lồi chanh vỏ mỏng (Lime, C Auranlifolia Swingle) xác định có nguồn gốc miền nam Trung Quốc miền tây Ấn Độ, sau thuỷ thủ đến Ấn Độ mang trồng Châu Phi, Địa Trung Hải, châu Âu [49] Các loài chanh núm (Lemon, Citruslemon) chưa xác định nguồn gốc, kĩ thuật di truyền đại gần cho thấy chanh núm lai tự nhiên Citrus medica Citrus Aurantiflia, mà chanh núm có dạng hình thái trung gian loại vừa kể Chanh núm xác định sử dụng loại qủa sớm vào năm 1150 Bắc Phi, vùng biển Địa Trung Hải Châu Âu Cam (Citrus Sinensis.L) xác định có nguồn gốc miền nam Trung Quốc, Ấn Độ miền nam Indonexia, sau giống lồi Citrus medica thuỷ thủ người lính viễn chinh mang trồng Châu Âu, Địa Trung Hải, Châu Phi từ kỉ 13 đến kỉ 17 [31], [53] Giống cam tiếng giới "Washington Navel", Việt Nam thường gọi cam Navel báo cáo dạng đột biến tự nhiên từ giống cam [19], giống phát Bahia Brazil, lần trồng Úc năm 1824, Florida (Mỹ) năm 1835, Califorlia, năm 1870, trở nên tiếng Washington D.C [23], [49] Sau đó, giống Wasshington Navel du nhập trồng khắp vùng trồng cam quýt giới Các giống bưởi (Citrus grandis) báo cáo có nguồn gốc Malaysia, Ấn Độ, thuyền trưởng người Ấn Độ có tên Shaddock mang giống bưởi tới trồng vùng biển Caribe, sau theo gót thủy thủ bưởi giới thiệu Palestin vào năm 900 sau công nguyên Châu Âu sau thời gian [24] Bưởi chùm (Citrus paradisis) xác định dạng Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Nguyễn Thị Lan Hương Luận văn Thạc sĩ đột biến hay dạng lai tự nhiên bưởi (Citrus grandis), xuất sớm vùng Barbadas miền tây Ấn Độ trồng lần Florida Mỹ năm 1809 trở thành sản phẩm chất lượng cao Châu Mỹ Các giống quýt xác định có nguồn gốc miền nam Châu Á, gồm miền nam Trung Quốc, bán đảo Đơng Dương, sau người biển mang đến trồng Ấn Độ Quýt (Citrus reticulata) trồng vùng Địa Trung Hải, Châu Âu Châu Mỹ muộn so với loài có múi khác vào khoảng năm 1805 [53] Tóm lại, cam quýt có nguồn gốc miền nam Châu Á lan trải cam quýt giới gắn liền với lịch sử buôn bán đường biển chiến tranh trước Cam quýt di chuyển đến Châu Phi từ Ấn Độ đoàn thuyền buồm, di chuyển đến Châu Mỹ nhà thám hiểm thuyền buôn người Tây Ban Nha Bồ Đầu Nha [51] 2.2.2 Các vùng trồng cam quýt giới Trong suốt nhiều thập kỉ qua, suất, diện tích sản lượng cam qt khơng ngừng tăng nhanh Vành đai trồng trọt cam quýt trải dài từ 40o vĩ bắc xuống 40o vĩ nam, có nghĩa cam quýt trồng trọt vùng nhiệt đới nhiệt đới Hiện vùng ăn nhiệt đới Việt Nam, Cuba, khó khăn lớn phát triển cam quýt số bệnh hại Khí hậu vùng nhiệt đới khơng cho phép loại bệnh hại, vùng cam qt vùng ngày có xu hướng tăng nhanh, phát triển mạnh diện tích, suất, sản lượng, chất lượng [49] Các vùng trồng cam quýt tiếng giới chủ yếu nằm vùng khí hậu ơn hịa thuộc vùng nhiệt đới vùng khí hậu ơn hịa ven biển chịu ảnh hưởng nhiều khí hậu Đại dương Những nước trồng cam quýt tiếng nay: số nước vùng Địa trung hải Châu âu như: Tây Ban Nha, Italya, Hy Lạp, Thổ Nhĩ Kì, Moroco, Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Nguyễn Thị Lan Hương Luận văn Thạc sĩ Ai Cập, Israel, Tunisia, Algeria; vùng bắc Mỹ như: Hoa Kỳ, Mexico; vùng Nam Mỹ như: Uruguay, Argentina, Braxin, Venezuela; đảo Châu mỹ như: CuBa, Jamaica, cộng hòa Đominica,…; vùng cam Châu Á Trung Quốc, Nhật Bản; cịn có vùng trồng cam Bắc Phi, Úc,… [27], [51] Theo số liệu FAO năm 2009 (bảng 1) cho thấy sản lượng số loại đạt sản lượng lớn hàng năm cam quýt, táo, mơ, chuối, dứa… Trong sản lượng cam quýt hai năm 2008-2009 châu lục đạt mức đáng kể [28] Sản lượng cam quýt toàn giới đạt mức 7,452,302 năm 20082009 Trong tổng sản lượng cam quýt Châu Phi 4,051,770 năm 2008-2009, tiếp đến Châu Á tổng sản lượng cam quýt đạt 2,301,634 tấn/năm, sau khu vực Nam Mỹ, Bắc Trung Mỹ, Châu Âu, Châu Đại Dương, Úc Bảng 1: Sản lƣợng số loại giới Châu lục 2008 - 2009 Đơn vị: 1000 Loài Cam quýt Mơ Táo Chuối Dứa Khu vực Toàn giới 7,452,302 69,603,640 3,473,710 90,705,922 19,166,560 Châu Phi 4,051,770 1,978,968 12,196,099 2,470,393 Châu Á 2,301,634 41,681,431 2,130,960 51,499,248 9,596,337 Châu Âu 54,350 15,935,274 736,167 397,550 3,000 Bắc Trung Mỹ 198,400 5,372,093 76,450 7,055,975 2,968,563 Nam Mỹ 827,143 4,008,528 44,060 16,659,621 3,707,378 Úc 1,000 270,476 17,327 213,193 164,732 Châu Đại Dương 10,883 625,476 20,827 1,214,623 195,044 465,226 (Nguồn: Statistic Report FAO 2009) Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Khoá luận tốt nghiệp Tổng Nguyễn Thị Lan Hương 53 100 Đánh giá số lượng NST lai F1 cặp lai TN8  XB – 106 qua bảng 4.28 cho thấy, tổng số 53 lai thí nghiệm, số lượng NST dao động từ 18 (thể nhị bội 2n = 2x = 18) đến 44 ( 2n = 5x – = 44) Trong đó, có 17 lai nhị bội chiếm tỷ lệ cao (32,2%) thu nhận lai tam bội (3,7%), lai tứ bội (1,9%) Số lại lai dị bội có số lượng NST nằm 2x 3x, 3x 4x cao 4x Trong thể dị bội, thu nhận lai dạng trisomic (2n = 2x +1 =19) chiếm 7,5 % Khơng quan sát thấy lai di bội có số lượng NST: 21, 29, 30, 35, 37, 40 43 Qua kết nghiên cứu ba tổ hợp lai trên, tổ hợp lai bảng 4.27 bảng 4.28 sử dụng dòng XB-106 làm bố, nhiên biến động số lượng NST tổ hợp lai số (bảng 4.28) có khác biệt so với tổ hợp lai số (bảng 4.27) Số lượng NST lai có xu hướng cao so với tổ hợp lai số Đánh giá số lượng NST ăn nói chung cam quýt nói riêng nghiên cứu ứng dụng nhiều giới, cơng cụ có hiệu nghiên cứu di truyền chọn tạo giống [18], [22], [25]… Các thể bội 2x, 3x, 4x, coi thể bội hồn chỉnh (Euploid), thể bội x+1…2x +1…3x +1 (khơng thuộc dang bội hoàn chỉnh) coi thể dị bội (Aneuploid) Cây trồng nói chung, thể bội hồn chỉnh (2x, 3x, 4x ) có sức sống tốt chọn lọc để phát triển thành giống Thể bội hoàn chỉnh lẻ (3x, 5x ) thường cho không hạt hạt lép nhiều nguyên Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 91 http://www.lrc-tnu.edu.vn Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Lan Hương nhân khác Thể bội 4x nguồn vật liệu quan trọng để lai tạo chọn tam bội cho không hạt [18], [33]…Thể dị bội thường có sức sống khác tùy thuộc vào loài số lượng NST Trong nhiều trường hợp, thể di bội chọn lọc thành giống cho không hạt, Mỹ Nhật Bản chọn tạo thành công giống nho (Vitis vinifera L.) dị bội cho khơng hạt có số lượng TNS: 74 (2n = 4x-2) 75 (2n = 4x- 1) [18], [33], [48] Thể trisomic (2n = 2x +1) vật liệu quan trong việc nghiên cứu di truyền mức phân tử như: lập đồ gen, xác định liên kết gen, xác định vị trí gen NST Tác giả Ngơ Xn Bình [39], nghiên cứu sử dụng vật liệu cam quýt thể trisomic (2n = 2x +1 =19) xác định gen GOT-1 gen GOT-3 nằm cặp nhiễm sắc thể tương đồng, xác định khoảng cách hai gen vào khoảng 60 cM Kết nghiên cứu trình bày báo cáo cho thấy: từ cặp lai khác thu lai có biến động lớn số lượng NST Ở cặp lai số 1: thu dạng lai: nhị bội (2n = 2x = 18), tam bội (2n = 3x = 27) tứ bội (2n = 4x = 36) Kết hồn tồn giải thích theo lý thuyết [19] là: q trình phân chia giao tử nhị bội (2n = 2x), thơng thường tạo thành giao tử có số lượng NST nửa số lượng NST tế bào mẹ (2n = x), điều kiện lai nhị bội (2x) Tuy nhiên, nhiều nguyên nhân khác nhau, số trường hợp, tế bào hình thành giao tử đực giao tử không phân chia tạo thành giao tử thể nhị bội (2n = 2x) Quá trình thụ tinh, kết cặp giao tử đực mang tinh ngẫu nhiên, giao tử đực nhị bội (2x) kết hợp với giao tử đơn bội (x) cho Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 92 http://www.lrc-tnu.edu.vn Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Lan Hương lai tam bội (3x), trường hợp giao tử đực (2x) kết hợp với giao tử (2x) cho lai tứ bội (4x) Tác giả [23] nghiên cứu số lượng NST cặp lai nhị bội cam quýt, tác giả Park S.M [48] nghiên cứu nho cho kết tương tự Kết cặp lai số (bảng 29) cho thấy tỷ lệ lai tam bội (2n = 3x = 27) cao -28,6% (thơng thường có tỷ lệ từ 0- 1% tùy tổ hợp lai) Việc hình thành giao tử nhị bội (2x) phụ thuộc vào giống có chi phối yếu tố di truyền Ở cam quýt, hạt dạng tam bội tương đối nhỏ (kích thước 1/3-1/2 hạt bình thương) hai mầm phát triển hoàn thiện (small – perfect seeds) [23] Trong 42 mẫu nghiên cứu tổ hợp lai số 1, có tới 20 mẫu hạt nhỏ, mẫu xác định dạng tam lớn quan sát từ mẫu hạt nhỏ Thêm nữa, nhóm nghiên cứu chọn mẹ - dịng 2XB dịng có tỷ lệ hạt nhỏ tương đối cao (từ 1-5%) Tỷ lệ tam bội (3x) tương đối cao tổ hợp lai số giải thích lựa chọn có chủ ý nhóm nghiên cứu, với mục tiêu chọn nhiều dòng tam bội cho không hạt để bồi dưỡng phát triển thành giống Để tạo lai tam bội, tứ bội từ tổ hợp lai nhị bội, việc chọn bố mẹ cho cặp lai yếu tố quan trọng Ở tổ hợp lai số 3, biến động số lượng NST lai phong phú, tạo thành dạng đơn bội, nhị bội, tam bội dị bội Nguyên nhân biến động từ việc sử dụng tam bội (3x) cặp lai Ở tam bội, trình phân chia NST để hình thành giao tử bị rối loạn, tạo giao tử có số lượng NST khác Sự kết hợp ngẫu nhiên giao tử đực (có số lượng NST khác nhau) với giao tử mẹ nhị bộiđã tạo Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 93 http://www.lrc-tnu.edu.vn Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Lan Hương biến động số lượng NST lai Ngẫu nhiên tạo thành thể bội bao gồm thể bội hoàn chỉnh (Euploid) dị bội (Aneuploid) Tổ hợp lai số 2, thu lai đơn bội (2n = x = 9), nhị bội (2x =18), tam bội (3x = 27) di bội có số lượng NST dao động từ 10 đến 31, tổ hợp lai số thu thể nhị bội, tam bội, tứ bội (4x =36) dị bội có số lượng NST dao động từ 19 đến 44 Sự khác biệt số lượng NST đời lai hai tổ hợp lai số số lượng mẫu nghiên cứu hai tổ hợp chưa đủ lớn để có biến động cao đồng Tác giả Park S.M [48] Nghiên cứu số lượng NST đời lai nho cặp lai (3x  2x) cặp lai (3x  4x) cho kết biến động số lượng NST lai phong phú, thu nhận lai nhị bội, tam bội, tứ bội dạng dị bội Tác giả Ngơ Xn Bình [1] Khi nghiên cứu tổ hợp lai (3x  2x) (3x  4x) nho cho kết giống kết tổ hợp lai số (bảng 30,31) Thông thường, tam bội (3x) chọn làm bố lai tạo tỷ lệ nẩy mầm hạt phấn thấp (có nhiều giống tam bội cho tỷ lệ nảy mầm hạt phấn %) Ở tổ hợp lai số 3, trước lai tạo, hạt phấn bố XB-106 kiểm tra sức sống khả nẩy mầm, độ nẩy mầm hạt phấn vào khoảng 0, đến 1%, độ nảy mầm thấp, đủ để tiến hành lai tạo tạo hạt trình lai Thêm nữa, hạt lai dạng dị bội thường phát triển (imperfect seeds), hạt bị lép mầm khơng hồn thiện Vì vậy, để thu nhiều dị bội cần thiết phải tiến hành cứu phôi băng nuôi cấy invitro [23], [25], [48] Tuy nhiên, số lượng hạt lai đủ lớn, có Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 94 http://www.lrc-tnu.edu.vn Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Lan Hương thể tiến hành gieo hạt lai trực tiếp bầu đất thu tỷ lệ định dị bội [48] Trong thí nghiệm tổ hợp lai số 3, nhóm nghiên cứu sử dụng hạt có mầm khơng hồn thiện để gieo thu số mẫu sống, mẫu đa phần có số lượng NST thể dị bội a b Hình 4.1 : Số lƣợng NST lai đa bội thể tổ hợp lai TN5 × XB-106 b- NST 2x = 2x – = 17 a- NST 2n = x + = 11 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 95 http://www.lrc-tnu.edu.vn Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Lan Hương a b Hình 4.2: Số lƣợng NST lai đa bội thể tổ hợp lai TN8 × XB-106 a- NST 2n = 2x + = 19 b- NST 2n = 2x = 18 PHẦN V: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Các dòng cam quýt nhị bội, tam bội, tứ bội sinh trưởng tốt điều kiện sinh thái tỉnh Thái Nguyên Cây sinh trưởng tốt, có eo tương đối lớn Ở dịng nhị bội, tam bội, tứ bội khả phân cành tương đối lớn Các dòng nhị bội, tam bội, tứ bội lộc xuân hè sinh trưởng tương đối khỏe lộc hè, sinh trưởng giảm dần theo vụ thu đơng Vì vậy, để đạt giúp tạo khung tán ban đầu, cần có biện pháp kỹ thuật thúc đẩy phát sinh sinh trưởng lộc xuân hè Khi tăng nồng độ xử lý lên cà ng cao thì tác động của chochicne tăng đối với mẫu xử lý : số cành bị chết tăng , số cành sống sót và số mắt bật chồi giảm Ở thời gian 6h, 12h với nồng độ xử lý 0.2% có tượng dị dạng, tăng thời gian xử lý lên 24h, 48h xử lý Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 96 http://www.lrc-tnu.edu.vn Khố luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Lan Hương khơng có khả bật mầm, khơng thu tứ bội sau xử lý chochicine thời gian 12h, 24h, 48h Tổng số tứ bội tạo 31 cây, dòng TN4 tạo 18 chiếm tỷ lệ 58,06%, dòng TN9 tạo 13 chiếm tỷ lệ 41,94% Cây tứ bội hai dòng TN4 TN9 có tốc độ sinh trưởng mạnh so với nhị bội Động thái tăng trưởng chiều cao động thái giống khác khác nhau, với dịng tứ bội thể có kích thước cao so với dòng nhị bội hai dòng TN4 TN9 Tương ứng với thay đổi chiều cao cây, động thái thay đổi Cây tứ bội hai dòng bưởi TN4 TN9 có sinh trưởng mạnh nhị bội Ngoài lá, chiều dày tứ bội cao chiều dày nhị bội Lá tứ bội thường tăng chiều rộng, cịn chiều dài thay đổi khơng đáng kể, mắt thường phân biệt tứ bội nhị bội qua hình dạng Có thể tạo đa bội từ cặp lai hữu tính 2x × 2x, 2x × 3x Ở cặp lai 2XB × TN7 (bố mẹ nhị bội), thu lai thể: nhị bội, tam bội tứ bội, lai nhị bội chiếm tỷ lệ cao (66,7%), tỷ lệ lai tam bội 28,6%, lai tứ bội có tỷ lệ thấp (4,5%) Cặp lai TN5  XB – 106 cặp lai TN8  XB – 106 (cây bố tam bội), diễn biến số lượng NST phong phú, tạo lai thể bội hoàn chỉnh (2x; 3x; 4x ) lai thể dị bội (2x+1; 2x+2 + 3x+1 ) Phương pháp lai hữu tính cam qt cơng cụ có hiệu chọn tạo giống, chọn lọc tam bội cho không hạt tứ bội làm nguồn vật liệu lai tạo Lai hữu tính tạo nhiều cá thể mang số lượng NST khác từ cặp lai ĐỀ NGHỊ Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 97 http://www.lrc-tnu.edu.vn Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Lan Hương Đề tài cần tiếp tục nghiên cứu để xác định quy luật sinh trưởng đợt lộc Cần nghiên cứu sâu để rút khả tạo đa bội thể cam quýt Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 98 http://www.lrc-tnu.edu.vn Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Lan Hương MỘT SỐ HÌNH ẢNH MINH HỌA CỦA ĐỀ TÀI - 2010 Hình :Lộc xuân bưởi TN4 Hình 2: Thân tán bưởi TN4 Hình 3: Thân tán cam XB-1 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Hình 4: Lá cam XB-1 99 http://www.lrc-tnu.edu.vn Khố luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Lan Hương Hình 5: Thân tán cam TN6 Hình 6: Lá cam TN6 Hình 7:Hoa Bưởi XB-130 Hình 8: Hoa cam TN6 Hình 9: Hoa bưởi TN4 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Hình 10: Hoa bưởi TN8 100 http://www.lrc-tnu.edu.vn Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Lan Hương TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu Tiếng Việt Ngô Xuân Bình (2006) Diễn biến số lượng nhiễm sắc thể đời lai F1 cặp lai đa bội thể nho (vitis vinifera L ) Tạp chí Sinh học, số 27 (2) (70-73) Ngơ Xn Bình, Lê Tiến Hùng (2010) Kỹ thuật trồng bưởi NXB Khoa học tự nhiên công nghệ, Hà Nội Phạm Văn Côn (2008) Cây ăn trái, Đại học Nông Nghiệp I – NXB Nông Nghiệp, Hà Nội Vũ Công Hậu (1996) Trồng ăn Việt Nam, NXB Nơng Nghiệp, Thành phố Hồ Chí Minh Lê Duy Thành (2000) Cơ sở di truyền chọn giống thực vật NXB Khoa học kĩ thuật, Hà Nội Đỗ Năng Vịnh (2002) Công nghệ sinh học trồng NXB Nông Nghiệp I, Hà Nội Đỗ Năng Vịnh (2005) Công nghệ tế bào thực vật ứng dụng NXB Nông Nghiệp I, Hà Nội Đỗ Năng Vịnh (2008) Cây ăn có múi cơng nghệ sinh học chọn tạo giống NXB Nông Nghiệp Đào Thanh Vân, Ngô Xuân Bình (2003) Giáo trình ăn (dành cho cao học), NXB Nông Nghiệp, Hà Nội 10 Đỗ Xuân Trường Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng, mối liên hệ đợt lộc nguồn hạt phấn đến suất, chất lượng bưởi Pummelo (C.Grandis), Luận án Thạc sĩ khoa học Nông Nghiệp Đại học Nông Lâm – Thái Nguyên (2003) 11 Trần Thế Tục, Vũ Mạnh Hải, Đỗ Đình Ca (1995) Các vùng trồng cam qt Việt Nam, Trung tâm thông tin Viện nghiên cứu rau Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 101 http://www.lrc-tnu.edu.vn Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Lan Hương 12 Trần Thế Tục cộng (1998), Giáo trình ăn quả, Đại học Nơng nghiệp I NXB Nông nghiệp, Hà Nội 13 Trần Như Ý cộng (2000) Giáo trình ăn quả, Đại học Nông Lâm Thái Nguyên NXB Nông Nghiệp 14 Website Tổng cục thống kê 15 Website Bộ nông nghiệp Tài liệu tiếng anh 16 Chapot, H (1975), The citrus plant In citrus, technical monograph No Switzerland 17 Chahal, G S., S S , Gosal (2001), Plant Breading, Alpha Science International Ltd., Pangbowine 18 Chalhal G S and S S Gosal, 2002: Principles and Procedure of Plant Breeding Alpha Science International Ltd Pang bourne UK 19 Davies, F S (1986), The navel orange, In: Janick, J (ed.), Horticultural reviews AVI publishing Co pp: 129 - 180 20 Deng X.X (2000) Citrus caltivars released during The past 10 years in China, proceeding of the International Society of Citrulure, Vol I, 85-88, 2000 21 Do Dinh Ca (1995), Present situation of citrus girmplasm in Vietnam, International citrus germplasm workshop Australia 22 Esan, E B (1973), A detailed study of advantive embryogenesis in the Rutaceae, Ph D dissertatim, University of California, Riverside 23 Esen A (1971) Unexpected polyploids in Citrus and their origin Ph.D thesis, University of California, Riverside, USA 24 Esen, A., R K Soost (1977), Adventive Embryogenesis in citrus and its relation to pollination and Fertilization Amir, J Bot 64: 147 - 154 25 Esen A., R K Soost and G Geraci (1979) Genetic evidence for the origin of diploid megagametophytes in Citrus J Hered 70: 5-8 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 102 http://www.lrc-tnu.edu.vn Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Lan Hương 26 FAO Production year book (2004) 27 FAO Production year book (2007) 28 FAO Statistic Report (2009) 29 Frederic KS Davies (1998), Citrus, University press Cambridge UK 30 Frost, H.B (1925) The chromosomes of citrus Journal of the Washington Academy of Scinces 15, 1-3 31 Ginitter, F G., Jr and Hu, X (1990), Possible role of Yunnan, China, in origin of contemporary citrus species, Economy Botary 44 267 - 277 32 Lewis, D (1949), Incompatibility in flowering plant, Biol Rev 24: 472 496 33 Lewis W.H., 1980: Polypoidy: Biological Relevance Plenum Press, New York-USA 34 Mura, Đỗ Đình Ca (1997), Report of citrus exploration in Vietnam.(bao3x,4x) 35 Nagai, K., O Tanigawa (1928) On citrus pollination Proc, third, Pan pacific Sci Cong 2: 2023 - 2029 36 Nakamura, M (1929) Cytological studies in the genus Citrus I On the Wase satsuma originated trrouhg bud variation Studia Citrologia 3, 1-14 [[In Japanese, with Enhlish summaryl 37 Nettancount, D de (1977), Incompatibility angrosperms, Springer verlag, Berlin, Newyork 38 Newbigin, E.D (1993), Gametophytic selt - incompatibility systems, The plant cell 5: 1315 - 1324 39 Ngo Xuan Binh (2001), Study of self in compatibility in citrus with special emphases on the pollentube growth and allelic variation, Ph D thesis, Kyushu Unviersity - Japan 40 Ngo Xuan Binh, A Wakana, E Matsuo (2001), Poller tube behaviours in self - incompatible and self - compatible citrus cultivar, J Fac Agr Kyushull Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 103 http://www.lrc-tnu.edu.vn Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Lan Hương 41 Ngo Xuan Binh, Akira Wakana, Sung Minh Park, Yochi Nada and Isao Fukudome (2001) Pollen tule behaviors in self-incompatible and incompatible Citrus cultivars J Fac Agri Kyushu Univ 45(2) 443-357 42 Pinhas Spiegel - Roy (1998), Biology of citrus, Cambridge University press UK 43 Raymond, P.P (1979), Horticulture: Priciples and practical Applications Prentice - HAL, INC USA 44 Reece, P.C., R.O Register (1961), Influence of pollination on fruit set in Robinson and Osceola tangerine hyb2rid, Proc Fla State Hort Soc 74: 104 106 45 Reuther, W (1973) Climate and citrus behaviour in the citrus industry, Vol University of California 46 Shopi Miyazaki and kazutoshi okuna (1996) A Report of Exploration in Vietnam, National Institute of Agro - Biological resources, Tsukuba - Japan 47 Smith – White, S (1954) Chromosome numbers in the Boronieae (Rutaceae) and their bearing on the evolutionnary development of tribe in the australian flora Australian Journal of Botany 2, 287-303 48 Sung Min Park, 2000: Studys on the Aneuploidy in grape (Vitis complex) with special reference to crosses with triploids and tetraploids Ph.D thesis, Kyushu University – Fukuoka, Japan 49 Swingle, W T and Reece, P C (1967), The Botany of citrus and its wild relatives, In Reuther, W., Batchelor, L D (eds) The citrus Industry University of California Press, California, pp 109 - 174 50 Tanaka (1954), Dible plant, Tokyo Japan 51 Tolkowwsky, S (1938), A history of the culture and use of citrus fruit, John Bales Son and Curnow, 377 pp 52 Turrell, F.M (1961), Growth of the photosynthesis area of citrus, Bot Gaz 122: 284 - 298 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 104 http://www.lrc-tnu.edu.vn Khoá luận tốt nghiệp 53 Nguyễn Thị Lan Hương Walter Reuther (1978), The citrus industry, Vol Puplication of University of California USA 54 Walter Reuther (1989), The citrus industry, Vol Puplication of University of California USA 55 Walter Reuther (1989), The citrus industry, Vol Puplication of University of California USA 56 Wakana A Kira (1998), The citrus production in the world, Tokyo - Japan 57 Wakana, A., Uemoto, S (1988), Adventive Embryogenesis in citrus (rntaceae), Amer, J Bot 75: 1033 - 1047 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 105 http://www.lrc-tnu.edu.vn ... phƣơng pháp nghiên cứu Nội dung 1: Nghiên cứu số đặc điểm sinh học dòng cam quýt Phƣơng pháp nghiên cứu: Nghiên cứu đặc điểm hình thái: Theo phương pháp nghiên cứu sinh học cam quýt Đại học tổng... 4.2 Nghiên cứu số đặc điểm sinh học dòng cam quýt 4.2.1 Đặc điểm sinh học dòng bƣởi nhị bội 4.2.1.1 Kết nghiên cứu hình thái dịng bƣởi nhị bội Kết đánh giá đặc điểm thân cành dịng giống bưởi thí... Trên sở nguồn vật liệu đánh giá đặc điểm sinh học số dòng cam quýt khả tạo đa bội thơng qua lai hữu tính xử lý đột biến 1.3 Yêu cầu đề tài - Nghiên cứu đặc điểm sinh học dòng cam quýt (nhị bội,