Luận văn ứng dụng nuôi cấy in vỉto và kỹ thuật khí canh trong việc nhân nhanh giống cây ớt ngọt f1

luận văn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI ----------      ---------- NGUYỄN THỊ NGUYỆT ỨNG DỤNG NUÔI CẤY IN VITRO VÀ KỸ THUẬT KHÍ CANH TRONG VIỆC NHÂN NHANH GIỐNG CÂY ỚT NGỌT F1 LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành: TRỒNG TRỌT Mã số : 60.62.01 Người hướng dẫn khoa học: GS.TS. NGUYỄN QUANG THẠCH HÀ NỘI - 2009 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp…………… i LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa hề ñược sử dụng ñể bảo vệ một học vị nào. Tôi xin cam ñoan rằng mọi sự giúp ñỡ cho việc hoàn thành luận văn này ñã ñược cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn ñều ñã ñược chỉ rõ nguồn gốc Tác giả Nguyễn Thị Nguyệt Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp…………… ii LỜI CẢM ƠN ðể hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, tôi ñã nhận ñược sự quan tâm, tạo mọi ñiều kiện và giúp ñỡ của thầy cô, gia ñình và bạn bè trong quá trình học tập và nghiên cứu. Trước tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS.TS.NGND Nguyễn Quang Thạch, người thầy ñã tận tình hướng dẫn, ñóng góp những ý kiến quý báu cho tôi trong suốt quá trình thực hiện ñề tài. Tôi cũng xin ñược gửi lời chân thành cảm ơn tới TS. Nguyễn Thị Phương Thảo, các thầy cô giáo Bộ môn Công nghệ sinh học thực vật – Sinh học phân tử và Vi sinh, Khoa Công nghệ sinh học, Viện ñào tạo sau ñại học - Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội. Tôi xin chân thành cảm ơn tới tập thể cán bộ và nhân viên phòng Công nghệ sinh học thực vật – Viện sinh học nông nghiệp ñã nhiệt tình giúp ñỡ, tạo ñiều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian thực tập và viết luận văn. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn anh Lưu, anh Tuân, anh Liêm, chị Hương, gia ñình, người thân ñã giúp ñỡ, ñóng góp ý kiến cho tôi hoàn thành nghiên cứu này. Tác giả Nguyễn Thị Nguyệt Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp…………… iii MỤC LỤC Lời cam ñoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục các chữ viết tắt v Danh mục bảng vi Danh mục hình viii 1. MỞ ðẦU 1 1.1 ðặt vấn ñề 1 1.2 Mục ñích và yêu cầu của ñề tài 2 1.3 Ý nghĩa của ñề tài 3 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4 2.1 Nguồn gốc, phân bố, vị trí ñịa lý của cây ớt ngọt 4 2.2 Phân loại 4 2.3 ðặc ñiểm thực vật học 5 2.4 ðiều kiện ngoại cảnh của cây ớt 7 2.5 Phòng trừ sâu bệnh 7 2.6 Giá trị kinh tế, giá trị dinh dưỡng và giá trị sử dụng của quả ớt ngọt 8 2.7 Các nghiên cứu về nhân nhanh cây ớt ngọt 10 2.8 Các nghiên cứu về tái sinh cây ớt ngọt 12 2.9 Công nghệ khí canh (Aeroponics technology) 17 3. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28 3.1 Vật liệu, ñịa ñiểm nghiên cứu 28 3.2 Nội dung nghiên cứu 29 3.3 Phương pháp nghiên cứu 32 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 37 4.1 Nghiên cứu nhân nhanh bằng nuôi cấy in vitro 37 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp…………… iv 4.1.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của một số chất ñiều tiết sinh trưởng ñến khả năng tái sinh chồi in vitro từ chồi ñỉnh của cây ớt ngọt 37 4.2 Nghiên cứu nhân nhanh cây ớt bằng phương pháp giâm ngọn trên nền khí canh 44 4.2.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng khác nhau ñến hệ số nhân của cây ớt ngọt 44 4.2.2 Ảnh hưởng của EC, ñộ pH của dung dịch dinh dưỡng ñến hệ số nhân của ớt ngọt 46 4.2.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của các vụ nhân cây khác nhau ñến khả năng nhân giống của cây ớt ngọt bằng phương pháp giâm ngọn trên nền khí canh 48 4.2.4 Ảnh hưởng của chất ñiều tiết sinh trưởng ñến khả năng ra rễ của ngọn cắt 50 4.2.5 Nghiên cứu xác ñịnh tiêu chuẩn cây mẹ (số lá/cây mẹ) thích hợp cho nhân khí canh (cây trồng từ hạt) 54 4.2.6 Nghiên cứu ảnh hưởng của nguồn cây giống khác nhau ñến hệ số nhân của cây ớt ngọt bằng phương pháp giâm ngọn trên nền khí canh 58 4.2.7 ðánh giá sự sinh trưởng, phát triển và năng suất của các nguồn cây khác nhau khi trồng trên ñịa canh và khí canh 60 4.2.8 ðánh giá chất lượng dinh dưỡng trong quả ớt ngọt trên 2 phương thức trồng là khí canh và ñịa canh 65 4.2.9 Bước ñầu ñánh giá hiệu quả kinh tế của biện pháp nhân nhanh trên khí canh 66 5. KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 67 5.1 Kết luận 67 5.2 ðề nghị 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO 68 PHỤ LỤC 78 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp…………… v DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT α-NAA 1-Naphthaleneaxetic axit BA Benzyl adenin MS Murashige & Skoog, 1962 CT Công thức CTTD Chỉ tiêu theo dõi ð/C ðối chứng IAA β-indol axetic axid TB Trung bình CNL Cắt ngọn lần CNSH Công nghệ sinh học NXB Nhà xuất bản ppm Nồng ñộ mg/l NSC Ngày sau cắt MBð Mẫu ban ñầu TS Tổng số THT Than hoạt tính HSN Hệ số nhân ðKTB ðường kính trung bình Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp…………… vi DANH MỤC BẢNG STT Tên bảng Trang 2.1 Hàm lượng các chất trong ớt ngọt( trong 100g phần ăn ñược) theo Joshi và Sing, 1975). 9 4.1 Ảnh hưởng của nồng ñộ BA ñến khả năng nhân nhanh cây ớt ngọt từ chồi ñỉnh 37 4.2 Ảnh hưởng của tổ hợp BA kết hợp với IAA ñến khả năng nhân nhanh của cây ớt ngọt từ chồi ñỉnh 39 4.3 Ảnh hưởng của IAA ñến tỷ lệ ra rễ của ớt ngọt 41 4.4 Ảnh hưởng của IAA ñến số rễ, chiều cao và số lá của chồi 41 4.5 Ảnh hưởng của nồng ñộ than hoạt tính kết hợp với nồng ñộ IAA ñến khả năng ra rễ của chồi ớt ngọt 43 4.6 Ảnh hưởng của các loại dinh dưỡng sử dụng trong khí canh tới hệ số nhân của cây ớt ngọt 45 4.7 Ảnh hưởng EC, pH ñến hệ số nhân của ớt ngọt 47 4.8 Ảnh hưởng của thời vụ ñến hệ số nhân của cây ớt ngọt 49 4.9 Ảnh hưởng của α NAA ñến khả năng ra rễ của ngọn cắt 51 4.10 Ảnh hưởng của IAA ñến tỷ lệ (%) ra rễ của ngọn cắt 52 4.11 Ảnh hưởng của IAA ñến số rễ và chiều dài rễ trung bình sau cắt ngọn 10, 15 ngày 53 4.12 Ảnh hưởng của số lá/cây mẹ ñến hệ số nhân 54 4.13 Ảnh hưởng của số lá /cây mẹ ñến tỷ lệ ra rễ (%) và tỷ lệ sống (%) của các ngọn cắt 57 4.14 Ảnh hưởng của nguồn cây khác nhau ñến hệ số nhân của cây ớt ngọt (sau 2 tháng theo dõi) 58 4.15 Sự tăng trưởng số lá và chiều cao của các nguồn cây khác nhau khi trồng trên ñịa canh và khí canh 60 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp…………… vii 4.16 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các nguồn cây giống khác nhau khi trồng trên ñịa canh (ñất) và khí canh 63 4.17 Hàm lượng vitamin C trong ớt ngọt trồng trên khí canh và ñịa canh 65 4.18 Chi phí/m 2 dùng trong thí nghiệm nhân cây 66 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp…………… viii DANH MỤC HÌNH STT Tên hình Trang 3.1 Hệ thống khí canh dùng trong thí nghiệm 29 4.1 Ảnh hưởng của BA + IAA ñến số chồi/mẫu 40 4.2 Ảnh hưởng của dung dịch dinh dưỡng ñến hệ số nhân của ớt ngọt 45 4.3 Ảnh hưởng của EC, pH ñến hệ số nhân của ngọn cắt 47 4.4 Ảnh hưởng của pH ñến chất lượng rễ của ngọn cắt 48 4.5 Ảnh hưởng của thời vụ ñến hệ số nhân của cây ớt ngọt 50 4.6 Ảnh hưởng của chất kích thích IAA ñến tỷ lệ ra rễ của ngọn cắt 52 4.7 Tỷ lệ ra rễ của ngọn cắt khi xử lý IAA ở các nồng ñộ khác nhau 53 4.8 Ảnh hưởng của số lá/cây mẹ ñến hệ số nhân 55 4.9 Số lá/cây mẹ ảnh hưởng ñến hệ số nhân 56 4.10 Ảnh hưởng của nguồn cây khác nhau ñến số lần cắt và hệ số nhân ngọn của ớt ngọt (sau 2 tháng) 59 4.11 Cây trồng từ hạt và cây từ in vitro 59 4.12 Cây trồng khí canh và ñịa canh 62 4.13 Ảnh hưởng của phương thức trồng khác nhau ñến năng suất ớt ngọt 64 4.14 Quả ñược trồng trên ñịa canh và khí canh 64 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp…………… 1 1. MỞ ðẦU 1.1 ðặt vấn ñề Khí canh là kỹ thuật mới ñược cải tiến từ hệ thống thuỷ canh khi rễ cây không nhúng trực tiếp vào dung dịch dinh dưỡng mà phải qua hệ thống bơm phun ñịnh kỳ [12], nhờ vậy mà tiết kiệm ñược dinh dưỡng và hô hấp của bộ rễ ñược thuận lợi nhất. Kỹ thuật mới này ñược Dr.Richard J. Stone ở ðại học Colorado Mỹ lần ñầu tiên ñưa ra và áp dụng thành công kỹ thuật này ñể nhân cây trồng bằng cách sử dụng việc phun dinh dưỡng kèm chất kích thích ra rễ ngắt quãng cho phần gốc của cành giâm trong các hộp nhân cây giống. Ngày nay kỹ thuật này ngày càng có ưu thế và có nhiều triển vọng ñể phát triển vì giờ ñây việc ứng dụng khoa học trong nông nghiệp không còn là xa lạ, mà là cần thiết trước một nền nông nghiệp công nghệ cao, ñây là một xu thế tất yếu ñể sản xuất các sản phẩm có chất lượng cao. Việc kết hợp giữa biện pháp nuôi cấy mô với biện pháp nhân giống bằng khí canh ñã làm tăng nhanh số lượng cây, ñảm bảo ñộ sạch bệnh và giảm giá thành cây giống…ñã ñược thử nghiệm rất thành công trên cây khoai tây và trên một số ñối tượng cây trồng khác như cà chua, dâu tây… ñã mở ra một hướng ñi hết sức mới mẻ trong việc ứng dụng khoa học kỹ thuật vào sản xuất rau, hoa, quả có chất lượng cao trong nền nông nghiệp ñang trên ñà hội nhập và phát triển của nước ta. Ớt ngọt tuy cùng họ với khoai tây xong nó là cây bụi thân gỗ, ñây là loại rau có giá trị về kinh tế, có hàm lượng vitamin C rất cao… Tuy nhiên hiện nay ở Việt Nam việc chủ ñộng nguồn hạt giống chuyên dụng trồng trong nhà lưới hoàn toàn phải phụ thuộc vào các nước có nền nông nghiệp tiên tiến như Isarel, Hà Lan…bởi vậy mà giá thành hạt giống rất cao. Tuy nhiên liệu có thể ứng dụng kỹ thuật nuôi cấy mô và khí canh ñể nhân giống cây ớt ngọt . ñộng tạo cây giống, chúng tôi tiến hành nghiên cứu ñề tài: Ứng dụng nuôi cấy in vitro và kỹ thuật khí canh trong việc nhân nhanh giống cây ớt ngọt F1 1.2. 1.2 Mục ñích và yêu cầu của ñề tài 1.2.1 Mục ñích Ứng dụng thành công kỹ thuật nuôi cấy mô và khí canh trong việc nhân nhanh cây giống ớt ngọt F1, từ ñó ñề