Nghiên cứu nhân giống các dòng Bạch đàn lai UE35 và UE56 giữa Eucaliptus urophylla và E. exsertar bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào

Khái niệm về nhân giống lai trong lâm nghiệp

Giống lai là giống được tạo ra do lai tự nhiên hoặc lai nhân tạo giữa các cá thể có kiểu gen (genotype) khác nhau. Vì thế, tạo và sử dụng giống lai đang là mối quan tâm hàng đầu của các nhà chọn giống nông lâm nghiệp trên thế giới (Lê Đình Khả, 2006).

Khái niệm về nuôi cấy mô và nhân giống cây Lâm nghiệp

Tuy vậy, tính trẻ hoá của cây nuôi cấy mô vẫn kém hơn cây mọc từ hạt, Brand và Lineberger (1992) nghiên cứu so sánh mức độ trẻ hoá của cây mô, cây hom lấy từ cành của cây trưởng thành và cây ghép của cây Bulô (Betula sp.) đã thấy rằng sau 1 tháng cây nuôi cấy mô có các băng protein giống như cây mọc từ hạt, sau 4-8 tháng lại giống với cây trưởng thành, còn cây ghép và cây hom lấy từ cành của cây trưởng thành sau 4-8 tháng đã có một số cây có hoa, trong lúc cây mọc từ hạt nhanh nhất cũng phải sau 8 năm mới có hoa (Grosdova, 1985). Điều đó chứng tỏ cây nuôi cấy mô tuy có mức độ trẻ hoá cao hơn cây ghép và cây hom lấy từ cành của cây trưởng thành (chứ không phải lấy từ chồi của cây đã trẻ hoá) song không thể trẻ như cây mọc từ hạt.

Cơ sở khoa học của phương pháp nuôi cấy mô tế bào 1. Tính toàn năng của tế bào thực vật

Kỹ thuật nuôi cấy mô, tế bào xét cho đến cùng là kỹ thuật điều khiển sự phát sinh hình thái của tế bào thực vật (khi nuôi cấy tách rời trong điều kiện nhân tạo và vô trùng) một cách định hướng dựa vào sự phân hoá và phản phân hoá của tế bào trên cơ sở tính toàn năng. Theo sơ đồ, khi trong môi trường nuôi cấy có tỷ lệ nồng độ Auxin (IAA, IBA, NAA, 2,4-D)/Cytokinin (BAP, Kinetin, Zeatin, TDZ) thấp thì sự phát sinh hình thái của mô nuôi cấy theo hướng tạo chồi, ngược lại nếu tỷ lệ cao thì mô nuôi cấy sẽ theo hướng tạo rễ còn ở tỷ lệ cân đối sẽ phát sinh theo hướng tạo mô sẹo (callus).

Các giai đoạn chính trong quá trình nhân giống 1. Giai đoạn chuẩn bị

Đối với nuôi cấy mô, nhóm nghiên cứu thuộc Trung tâm nghiên cứu của viện khoa học Lâm nghiệp Việt Nam là Đoàn Thị Mai và cs đã sử dụng chất kích thích ra rễ IBA, IAA và NAA ở các nông độ khác nhau (để bổ sung cho môi trường MS) và đã thấy rằng khi dùng IBA ở nồng độ 2 mg/l đối với ra rễ chồi trong ống nghiệm, còn ra rễ trực tiếp bằng cách ngâm và chấm dung dịch ra rễ sử sụng nồng độ 3 ppm. Ngoài ra tái tổ hợp trong biến dị di truyền đã được các nhà di truyền học phát hiện từ những năm đầu thế kỷ 20 (Williams, 1964; Lobasev, 1969; Muntring, 1967), song đến nay việc áp dụng lý thuyết tái tổ hợp mới chỉ dừng lại ở một số loài cây nông nghiệp còn trong lâm nghiệp là hoàn toàn mới.

Một số kết quả nổi bật về nuôi cấy mô cây thân gỗ và Bạch đàn 1. Trên thế giới

Trong đó phải kể đến công nghệ nhân giống nuôi cấy mô cây Tếch, các dòng Bạch đàn chọn lọc ở Thái Lan, Trung Quốc, các loài Bạch đàn lai ở Brazin, Công Gô, Australia, cây Vân sam (Picea), Thông Radiata (Pinus radiata) ở New Zealand, Thông Caribê (Pinus caribaea) và Thông lai (P. Aloni, R., 1990) đã nuôi cấy thành công cây Keo lá tràm (Acacia auriculiformis). Những cơ sở hiện nay đang nhân giống bằng nuôi cấy mô ở quy mô lớn trong lâm nghiệp nước ta là Trung tâm nghiên cứu giống cây rừng thuộc viện khoa học lâm nghiệp, Viện nghiên cứu cây nguyên liệu giấy Phù Ninh Phú Thọ, Công ty giống lâm nghiệp trung ương, trung tâm khoa học sản xuất và ứng dụng Quảng Ninh, xí nghiệp giống Thành Phố Hồ Chí Minh, Trường đại học Lâm nghiệp….

Đối tƣợng nghiên cứu

Chồi được cắt bỏ phần ngọn non, một phần cuống lá mà toàn bộ phiến lá. Đề tài tiến hành nghiên cứu ở phòng thí nghiệm và vườn ươm tại Trung tâm nghiên cứu giống cây lâm nghiệp thuộc Viện khoa học Việt Nam và khu nuôi cấy mô tế bào - Viện khoa học sự sống thuộc Trường đại học Nông Lâm Thái Nguyên.

Phương pháp nghiên cứu

+ Tái sinh chồi ban đầu từ mẫu nuôi cấy: Tiến hành cấy trên các môi trường khác nhau như WPM, MS, MS* (môi trường MS cải tiến), WV3, Litvay có bổ sung agar 7 g/l, đường 30 g/l và độ pH của các môi trường được điều chỉnh đến 6. + Nhân chồi: trên cơ sở thí nghiệm tái sinh chồi ban đầu, tiếp tục thử nghiệm môi trường tối ưu cho quá trình nhân nhanh chồi bằng cách thay đổi thành phần chất khoáng và sự có mặt của Cytokynin (BAP, Kinetin) riêng rẽ hay phối hợp. Trước khi đưa cây con trong ống nghiệm ra trồng ở vườn ươm, đề tài chuyển các bình cây (cây hoàn chỉnh ở trong bình) ra môi trường bên ngoài, mục đích để cây con làm quen dần với điều kiện ngoài vườn ươm (gọi là giai đoạn huấn luyện).

Sau khi huấn luyện, cây con được trồng ra bầu khoảng 4 tuần thì tiến hành đo đếm tỷ lệ sống, chiều cao và sinh trưởng của cây để đánh giá ảnh hưởng của thời gian huấn luyện đến tỷ lệ sống và sinh trưởng chiều cao của cây trong giai đoạn vườn ươm. Quá trình lấy cây con ra khỏi bình, trồng cây vào bầu đất và chăm sóc cây ngoài vườn ươm được tiến hành theo các bước kỹ thuật được thực hiện tại Trung tâm giống cây rừng thuộc Viện khoa học lâm nghiệp Việt Nam và khu công nghệ tế bào Viện khoa học sự sống thuộc Trường đại học Nông Lâm Thái Nguyên. Số liệu thu được nghi chép trong bảng biểu và xử lý trên máy tính bằng phần mềm thống kê Excel (theo Nguyễn Hải Tuất và Ngô Kim Khôi, 1996). Một số công thức tính toán:. - Số trung bình mẫu: X = Error! Objects cannot be created from editing field codes.Error! Objects cannot be created from editing field codes. - Phương sai: Sd2 = Error! Objects cannot be created from editing field codes.Error! Objects cannot be created from editing field codes.)2.

Khử trùng mẫu cấy

Ca(OCl)2, qua đó thấy việc khử trùng đối với dòng UE56 là tương đối khó. Tỷ lệ tái sinh của mẫu và mẫu sống tăng trong khi thời gian khử trùng lên 10 phút và giảm ở thời gian khử trùng là 12 phút. Qua hai bảng của hai dòng UE35 và UE56 thấy HgCl2 có tính khử trùng mạnh hơn Ca(OCl)2 do đó dung dịch khử trùng này cũng gây tổn thương mạnh đến mô nuôi cấy, đồng thời tỷ lệ chết cao hơn và tỷ lệ chồi sống sót cũng cao hơn rất nhiều.

Khử trùng mẫu và mẫu nuôi cấy sau 20 ngày 3.2. Ảnh hưởng của mùa vụ đến khả năng tái sinh chồi ban đầu

Dòng 35 cấy trong 5 loại môi trường

Mẫu được cấy sang môi trường bổ sung B2 sau 10 ngày nuôi cấy Bảng 3.4. Ảnh hưởng của việc bổ sung vitamin B2 đến HSNC và TLCHH của

Từ kết quả đề tài nhận thấy: Vitamin B2 là cần thiết cho sinh trưởng và phát triển của chồi nuôi cấy. Nhưng chỉ cần một hàm lượng nhỏ vì vậy khi nồng độ là 1,0 mg/l chồi sinh trưởng và phát triển tốt hơn khi không có trong môi trường. Bổ sung 2,0 mg/l lúc này môi trường đã được cung cấp thoả mãn cho sự phát triển của chồi, vậy với nồng độ cao hơn (3,0 và 4,0 mg/l) là không cần thiết, tuy nhiên cũng không ảnh hưởng đến sự ức chế sinh trưởng và phát triển của chồi nuôi cấy.

Cây con tại v-ờn -ơm của 2 dòng