Nghiên cứu nhân giống một số dòng keo lá tràm (acacia auriculiformis) bằng kỹ thuật nuôi cấy in vitro

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP KIỀU THỊ HÀ NGHIÊN CỨU NHÂN GIỐNG MỘT SỐ DÒNG KEO LÁ TRÀM (Acacia auriculiformis) BẰNG KỸ THUẬT NUÔI CẤY IN VITRO CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÃ NGÀNH: 8420201 LUẬN VĂN THẠC SỸ CÔNG NGHỆ SINH HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN ĐỨC KIÊN PGS TS NGUYỄN VĂN VIỆT Hà Nội, 2018 i LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan, cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình nghiên cứu khác Nếu nội dung nghiên cứu tơi trùng lặp với cơng trình nghiên cứu cơng bố, tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm tuân thủ kết luận đánh giá luận văn Hội đồng khoa học Hà Nội, ngày 02 tháng 11 năm 2018 Học viên Kiều Thị Hà ii LỜI CẢM ƠN Với mục tiêu xây dựng quy trình nhân giống cho số dịng Keo tràm phương pháp nuôi cấy in vitro để đưa nhanh kết nghiên cứu nhân giống rừng vào sản xuất nhằm góp phần bổ sung thêm nguồn giống có chất lượng cung cấp nguồn giống có chất lượng cao phục vụ sản xuất trồng rừng, tiến hành thực đề tài: "Nghiên cứu nhân giống số dòng Keo tràm (Acacia auriculiformis) kỹ thuật nuôi cấy in vitro" Sau thời gian thực hiện, đến đề tài hoàn thành Nhân dịp này, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới hai giáo viên hướng dẫn khoa học TS Nguyễn Đức Kiên PGS TS Nguyễn Văn Việt tận tình giúp đỡ hướng dẫn tơi q trình học tập, nghiên cứu hoàn thiện luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn lãnh đạo, tập thể cán bộ, nhân viên Trung tâm thực nghiệm chuyển giao giống rừng quan tâm tạo điều kiện thuận lợi suốt trình học tập nghiên cứu Cuối cùng, xin chân thành cảm ơn bạn bè, gia đình người thân ln dành tình thương u, động viên ủng hộ suốt thời gian thực luận văn Trong trình thực đề tài, cố gắng lực cịn hạn chế, thời gian có hạn, nên luận văn chắn khơng thể tránh khỏi thiếu sót định Tác giả mong đóng góp quý báu Thầy, Cô giáo bạn bè Xin chân thành cám ơn! Hà Nội, ngày 02 tháng 11 năm 2018 Tác giả Kiều Thị Hà iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT v DANH MỤC CÁC BẢNG vi DANH MỤC CÁC HÌNH vii DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ viii ĐẶT VẤN ĐỀ Chƣơng TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Khái quát chung Keo tràm (Acacia auriculiformis) 1.2 Các nghiên cứu cải thiện giống Keo tràm 1.2.1 Nghiên cứu lĩnh vực cải thiện giống Keo tràm giới 1.2.2 Nghiên cứu lĩnh vực cải thiện giống Keo tràm Việt Nam7 1.3 Thành tựu nuôi cấy in vitro rừng 11 1.3.1 Trên giới 11 1.3.2 Ở Việt Nam 14 Chƣơng MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18 2.1 Mục tiêu nghiên cứu 18 2.2.1 Mục tiêu chung 18 2.2.2 Mục tiêu cụ thể 18 2.2 Đối tượng nghiên cứu 18 2.3 Nội dung nghiên cứu 18 2.4 Phương pháp nghiên cứu 19 2.4.1 Vật liệu nuôi cấy 19 2.4.2 Điều kiện bố trí thí nghiệm nghiên cứu 19 iv 2.4.3 Phương pháp tiến hành 20 2.4.4 Phương pháp bố trí thí nghiệm 21 2.4.5 Phương pháp thu thập xử lý số liệu 23 Chƣơng KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 26 3.1 Xác định chế độ khử trùng thích hợp cho dịng Keo tràm 26 3.2 Xác định môi trường nhân chồi nâng cao chất lượng chồi 30 3.2.1 Ảnh hưởng nồng độ BAP đến nhân nhanh chồi 30 3.2.2 Ảnh hưởng nồng độ BAP Kinetin đến nhân nhanh chồi dòng Keo tràm 33 3.2.3 Xác định hàm lượng than hoạt tính thích hợp đến khả hình thành chồi chất lượng chồi hữu hiệu 36 3.3 Xác định môi trường rễ thích hợp cho dịng Keo tràm 39 3.4 Ảnh hưởng thời gian huấn luyện đến tỷ lệ sống chiều cao vườn ươm 42 KẾT LUẬN 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO 46 PHỤ BIỂU v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BAP - Benzyl Amino Purine HSNC Hệ số nhân chồi TB Trung bình HgCl2 Clorua thuỷ ngân IBA Indol Butiric Acid Kn Kinetin MS* Môi trường MS cải tiến AC Than hoạt tính NAA Naphthy acetic Acid Sd Sai tiêu chuẩn mẫu TLBCHH Tỷ lệ bật chồi hữu hiệu TLCHH Tỷ lệ chồi hữu hiệu vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1 Kết thí nghiệm khử trùng tạo mẫu dòng Keo tràm 27 Bảng 3.2 Ảnh hưởng nồng độ BAP đến nhân nhanh chồi 31 Bảng 3.3 Ảnh hưởng nồng độ BAP Kinetin đến nhân nhanh chồi 34 Bảng 3.4 Ảnh hưởng hàm lượng than hoạt tính (AC) đến chất lượng chồi hữu hiệu chiều cao chồi 37 Bảng 3.5 Ảnh hưởng nồng độ IBA đến khả rễ dòng Keo tràm 40 Bảng 3.6 Ảnh hưởng thời gian huấn luyện đến tỷ lệ sống chiều cao 43 vii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 3.1 Chồi bất định hai dòng Keo tràm sau 35 ngày ni cấy 30 Hình 3.2 Cụm chồi Keo tràm nuôi cấy sau 30 ngày môi trường MS* bổ sung 1,0 mg/l BAP 33 Hình 3.3 Hình ảnh Keo tràm ni cấy mơi trường có phối hợp BAP Kinetin 36 Hình 3.4 Bình nhân chồi Keo tràm Clt98 bổ sung than hoạt tính sau 35 ngày ni cấy 39 Hình 3.5 Bình rễ Keo tràm sau 10 ngày nuôi cấy 42 Hình 3.6 Hình ảnh Keo tràm chăm sóc ngồi vườn ươm 44 viii DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ Biểu đồ 3.1a Ảnh hưởng chất khử trùng đến TLBCHH dòng Keo tràm Clt43 28 Biểu đồ 3.1b Ảnh hưởng chất khử trùng đến TLBCHH dòng Keo tràm Clt98 29 Biểu đồ 3.2 Ảnh hưởng nồng độ BAP đến HSNC dòng Keo tràm 32 Biểu đồ 3.3 Ảnh hưởng nồng độ BAP Kn đến TLCHH Keo tràm 35 Biểu đồ 3.4 Ảnh hưởng hàm lượng AC đến TLCHH hai dòng Keo tràm 38 Biểu đồ 3.5 Ảnh hưởng nồng độ IBA đến tỷ lệ rễ hai dòng Keo tràm 41 Biểu đồ 3.6 Ảnh hưởng thời gian huấn luyện đến tỷ lệ sống vườn ươm 43 ĐẶT VẤN ĐỀ Keo tràm (Acacia auriculiformis) du nhập vào Việt Nam từ năm 1960, đến trở thành ba loài keo vùng thấp có diện tích trồng rừng lớn (khoảng 100.000 ha) Gỗ Keo tràm có tỷ trọng tương đối cao (0,5 - 0,7 g/cm3), thớ mịn, vân màu sắc đẹp, loài ưa chuộng thị trường đồ mộc nước ta giới Hơn nữa, Keo tràm lồi có khả chịu hạn chống chịu gió bão cao phù hợp cho trồng rừng tỉnh ven biển duyên hải miền Trung, đặc biệt so với Keo tai tượng, Keo tràm đánh giá lồi keo có khả chống chịu sâu bệnh tốt (Cẩm nang ngành Lâm nghiệp, 2006) [1] Vì vậy, việc chọn tạo giống Keo tràm chất lượng cao với suất cao, chống chịu sâu bệnh nhu cầu cấp thiết đặt cho ngành lâm nghiệp Qua kết khảo nghiệm giống Viện Nghiên cứu Giống Công nghệ sinh học Lâm nghiệp, dòng Keo tràm Clt43 Clt98 giống Keo tràm công nhận giống tiến kỹ thuật (Theo định số 2763/QĐ - BNN - LN, ngày 01 tháng 10 năm 2009) có suất trung bình đạt 20 - 35 m3/ha/năm, có tỷ trọng gỗ cao, độ co ngót sau sấy thấp, thân thẳng, cành nhánh nên thích hợp cho trồng rừng cung cấp nhu cầu gỗ xẻ nước Mặt khác, theo kết khảo sát nhu cầu sử dụng gỗ lớn (gỗ xẻ) lớn Trong đó, sản xuất nước đáp ứng 20% nguyên liệu, 80% phải nhập Ngược lại, diện tích rừng gỗ lớn nước ta đạt 20% cịn lại 80% rừng gỗ nhỏ Do đó, việc tập trung vào trồng rừng gỗ lớn quan tâm ngành lâm nghiệp, mục tiêu mà đề án tái cấu ngành lâm nghiệp đề chuyển đổi từ kinh doanh trồng rừng gỗ nhỏ sang trồng rừng gỗ lớn nhằm Anova: TLCHH SUMMARY AC (g/l) Count Sum Average Variance 102.03 34.011 0.4392 0.5 137.05 45.683 0.5758 185.3 61.767 2.0008 1.5 171.05 57.017 1.7758 151.95 50.65 0.5925 ANOVA Source of SS df MS F 1386.7 346.68 321.94 Within Groups 10.768 10 1.0768 Total 1397.5 14 Variation Between Groups Pvalue 2E-10 F crit 3.478 Anova: CHIỀU CAO CHỒI SUMMARY AC (g/l) Count Sum Average Variance 5.4 1.8 0.0025 0.5 7.15 2.3833 0.0133 9.15 3.05 0.01 1.5 6.75 2.25 0.04 7.15 2.3833 0.0933 ANOVA Source of SS df MS F 2.406 0.6015 18.895 Within Groups 0.3183 10 0.0318 Total 2.7243 14 Variation Between Groups Pvalue F crit 0.0001 3.478 b Dòng Keo tràm Clt98 Anova: HSNC SUMMARY AC (g/l) Count Sum Average Variance 6.7528 2.2509 0.01 0.5 5.45 1.8167 0.0633 5.45 1.8167 0.0033 1.5 5.4 1.8 0.0025 5.25 1.75 0.01 ANOVA Source of Variation SS df MS F Between Groups 0.506 0.1265 7.0935 Within Groups 0.1783 10 0.0178 Total 0.6844 14 P-value F crit 0.0056 3.478 Anova: TLCHH SUMMARY AC (g/l) Count Sum Average Variance 93.22 31.073 3.6246 0.5 136.8 45.6 0.3925 161.5 53.833 16.936 1.5 123.5 41.167 2.7108 124.8 41.6 1.9425 ANOVA Source of Variation SS df MS F Pvalue F crit Between Groups 813.27 203.32 39.701 4E-06 3.478 Within Groups 51.213 10 5.1213 Total 864.49 14 Anova: Chiều dài chồi SUMMARY AC (g/l) Count Sum Average Variance 5.4 1.8 0.0025 0.5 8.9 2.9667 0.0108 9.75 3.25 0.04 1.5 9.45 3.15 0.01 9.05 3.0167 0.0233 ANOVA Source of SS df MS F P-value F crit Between Groups 4.179 1.0448 60.274 6E-07 3.478 Within Groups 0.1733 10 0.0173 Total 4.3523 14 Variation Phụ biểu 04: Số liệu xử lý thống kê rễ a Dòng Clt43 Anova: Tỷ lệ rễ SUMMARY IBA(mg/l) Count Sum Average Variance 82.4 27.467 3.0508 197.62 65.872 0.474 1.5 213.6 71.2 1.5175 265.55 88.517 6.8258 2.5 175.5 58.5 61.478 ANOVA Source of df MS F Between Groups 6021.3 1505.3 102.62 Within Groups 146.69 10 14.669 Total 6167.9 14 Variation SS Pvalue 4E-08 F crit 3.478 Anova: Số rễ/cây SUMMARY IBA(mg/l) Count Sum Average Variance 3.2 1.0667 0.0133 4.4831 1.4944 0.0085 1.5 6.42 2.14 0.0103 7.8 2.6 0.0475 2.5 4.5 1.5 0.0025 ANOVA Source of df MS F Between Groups 4.4066 1.1017 67.035 Within Groups 0.1643 10 0.0164 Total 4.5709 14 Variation SS Pvalue 3E-07 F crit 3.478 Anova: Chiều dài rễ SUMMARY IBA(mg/l) Count Sum Average Variance 1.7233 0.5744 0.0026 3 0.0325 1.5 3.8 1.2667 0.0058 4.3 1.4333 0.0158 2.5 3.31 1.1033 0.016 ANOVA Source of df MS F Between Groups 1.2664 0.3166 21.756 Within Groups 0.1455 10 0.0146 Total 1.4119 14 Variation SS Pvalue 6E-05 F crit 3.478 b Dòng Keo tràm Clt98 Anova: Tỷ lệ rễ SUMMARY IBA(mg/l) Count Sum Average Variance 88.95 29.65 16.12 169.1 56.367 25.581 1.5 206.65 68.883 8.5833 256 85.333 0.3333 2.5 202.45 67.483 3.1008 ANOVA Source of df MS F Between Groups 5097.3 1274.3 118.61 Within Groups 107.44 10 10.744 Total 5204.8 14 Variation SS Pvalue 2E-08 F crit 3.478 Anova: Số rễ/cây SUMMARY IBA(mg/l) Count Sum Average Variance 2.5 0.8333 0.0833 3.95 1.3167 0.0133 1.5 6.05 2.0167 0.2033 8.4 2.8 0.3175 2.5 5.15 1.7167 0.0858 ANOVA Source of df MS F Between Groups 6.6057 1.6514 11.74 Within Groups 1.4067 10 0.1407 Total 8.0123 14 Variation SS Pvalue 0.0009 F crit 3.478 Anova: Chiều dài rễ SUMMARY IBA(mg/l) Count Sum Average Variance 2.67 0.89 0.0553 3 0.0325 1.5 4.1 1.3667 0.0158 4.5 1.5 0.0025 2.5 3.31 1.1033 0.016 ANOVA Source of df MS F Between Groups 0.7779 0.1945 7.9595 Within Groups 0.2443 10 0.0244 Total 1.0222 14 Variation SS Pvalue 0.0037 F crit 3.478 Phụ biểu 05 Số liệu xử lý thống kê đánh giá tỷ lệ sống chiều cao vƣờn ƣơm a Dòng Clt43 Anova: Tỷ lệ sống SUMMARY Ngày huấn Count Sum ngày 188.4 62.8 6.2175 ngày 211.55 70.517 2.6133 14 ngày 261 87 1.8025 21 ngày 222 74 1.6525 luyện Average Variance ANOVA Source of SS df MS F Between Groups 917.6 305.87 99.583 Within Groups 24.572 3.0715 Total 942.17 11 Variation Pvalue 1E-06 F crit 4.0662 Anova: Chiều cao SUMMARY Ngày huấn Count Sum ngày 9.7 3.2333 0.0508 ngày 13.4 4.4667 0.0408 14 ngày 16.15 5.3833 0.0533 21 ngày 17.94 5.98 0.1057 luyện Average Variance ANOVA Source of df MS F Between Groups 12.881 4.2936 68.505 Within Groups 0.5014 0.0627 Total 13.382 11 Variation SS Pvalue 5E-06 F crit 4.0662 b Dòng Clt98 Anova: Tỷ lệ sống SUMMARY Ngày huấn Count Sum ngày 181.75 60.583 13.173 ngày 204.05 68.017 5.0633 14 ngày 260 86.667 1.3958 21 ngày 217.05 72.35 3.97 luyện Average Variance ANOVA Source of df MS F Between Groups 1084.2 361.4 61.248 Within Groups 47.205 5.9006 Total 1131.4 11 Variation SS Pvalue 7E-06 F crit 4.0662 Anova: Chiều cao SUMMARY Ngày huấn Count Sum ngày 10.6 3.5333 0.0108 ngày 13.2 4.4 0.0175 14 ngày 16.5 5.5 0.0775 21 ngày 17.51 5.8367 0.113 luyện Average Variance ANOVA Source of df MS F Between Groups 9.9837 3.3279 60.821 Within Groups 0.4377 0.0547 Total 10.421 11 Variation SS Pvalue 8E-06 F crit 4.0662 ... ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Khái quát chung Keo tràm (Acacia auriculiformis) 1.2 Các nghiên cứu cải thiện giống Keo tràm 1.2.1 Nghiên cứu lĩnh vực cải thiện giống Keo tràm giới 1.2.2 Nghiên cứu. .. đưa giống tốt vào sản xuất đại trà, tiến hành thực luận văn tốt nghiệp: Nghiên cứu nhân giống số dòng Keo tràm (Acacia auriculiformis) kỹ thuật nuôi cấy in vitro 3 Chƣơng TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN... tăng hệ số nhân giống, người ta tăng nồng độ cytokinin 34 môi trường nuôi cấy giai đoạn tạo chồi in vitro Các loại cytokinin thường sử dụng nuôi cấy in vitro như: BAP, Kinetin, TDZ, Zeatin Trong