Nghiên cứu về cây tam bội trong lâm nghiệp

Một phần của tài liệu Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng, tính chất gỗ và tính bất thụ của keo tam bội làm cơ sở cho chọn giống và trồng rừng (Trang 29 - 33)

Năm 1935, Nilsson-Ehle phát hiện cây Dương núi (Populus tremula) tam

bội được đầu tiên tại khu vực Bosjokloster của Thụy Điển (Johnsson, 1945) [78]. Năm 1936, Muntzing đã tìm thấy một tỷ lệ nhất định hạt phấn tam bội từ cây dương tam bội đầu tiên này và những hạt phấn đó được sử dụng để thụ phấn cho các cây nhị bội thông thường và tạo được một số cá thể tứ bội. Đến năm 1944, một số dòng tứ bội đã ra hoa và phấn được sử dụng để lai trở lại với những cá thể nhị bội và đã tạo ra được 30.000 cây lai và được kỳ vọng là những cây tam bội. Song thực tế vẫn tồn tại một mức độ nhất định những cá thể nằm giữa mức nhị bội và tam bội (hay còn gọi là lệch bội - aneuploid) được khẳng định thông

qua phương pháp đếm nhiễm sắc thể (Johnsson, 1945) [78].

Ulrich và Ewald (2014) [129] đã nghiên cứu sử dụng hạt phấn nhị bội của một số giống Dương núi để thụ phấn trong nhà kính, kết quả tạo ra 20 cá thể tam bội. Đánh giá khả năng sinh trưởng của những cây tam bội này ở giai đoạn cây non, tác giả nhận thấy có sự biến động khá lớn về sinh trưởng giữa các cá thể. Kết quả là 5/20 cây tam bội đã được chọn để khảo nghiệm và tiếp tục đánh giá sinh trưởng ở giai đoạn tiếp theo. Sau một mùa sinh trưởng, 2/5 cá thể cho chiều cao tương tự nhưng có đường kính gốc lớn hơn so với đối chứng là giống tam bội thương mại (có tên là Astria).

Bạch dương (P. tomentosa) tam bội tự nhiên có sinh trưởng, chiều dài sợi gỗ và khả năng chống chịu sâu bệnh tốt hơn so với các dòng nhị bội đang được trồng ở địa phương và đã trở thành nguồn cung cấp nguyên liệu quan trọng cho ngành công nghiệp sản xuất giấy và gỗ ván của nước này. Wu và cộng sự (2013)

[132] đã công bố thêm 11 dòng dương tam bội nhân tạo có thể tích thân cây ở tuổi 5 tăng gấp 1,5 – 5,7 lần so với đối chứng nhị bội và 9 dòng có thể hiện khả năng di truyền về khối lượng riêng và một số tính chất sợi gỗ. Zhang và cộng sự

(2004) [136] đã tiến hành sàng lọc 61 giống dương thuộc nhiều giống dương

khác nhau (cả thuần và lai) và đã xác định được 4/61 giống dương tam bội. Qua khảo nghiệm, một số giống dương tam bội sinh trưởng nhanh hơn so với giống

nhị bội tương ứng, với D1.3 đạt từ 6 – 9 cm và Hvn là 9 m sau 2 năm trồng.

Nghiên cứu ảnh hưởng của sự tam bội hóa đến sinh trưởng và một số chỉ tiêu sinh lý của hậu thế của phép lai 3 [(P. pseudo-simonii × P. nigra) × P.

beijingensis], Liao và cộng sự (2016) [90] đã chỉ ra, hầu hết các tính trạng được nghiên cứu như sinh trưởng, cường độ quang hợp, hàm lượng chlorophyll, diện tích lá và hiệu quả quang hợp của toàn bộ lá ở nhóm tam bội đều cao hơn có ý nghĩa so với đối chứng nhị bội. Wu và cộng sự (2013) [132] đã nghiên cứu các chỉ số di truyền liên quan đến khối lượng riêng và chiều dài sợi gỗ của cây Bạch dương tam bội trên 5 dạng lập địa khác nhau. Kết quả cho thấy điều kiện lập địa, kiểu gen, sự tương tác giữa môi trường và kiểu gen đều có ý nghĩa đối với tất cả các tính trạng nghiên cứu. Từ kết quả nghiên cứu, tác giả kỳ vọng có thể cải thiện khối lượng riêng gỗ và chiều dài sợi gỗ thông qua lai tạo giống tam bội.

Einspahr và cộng sự (1968) [50] đã nghiên cứu một số chỉ tiêu tính chất

gỗ của 13 giống dương tam bội (trong loài và khác loài), được so sánh với giống nhị bội ở giai đoạn cây non và trưởng thành. Kết quả cho thấy, khối lượng riêng của gỗ có sự biến động lớn giữa các giống dương và theo độ tuổi. Ở nhóm tuổi

tremuloides) với Dương núi có khối lượng riêng gỗ lớn nhất, song không có

sự khác biệt giữa các giống Dương rung tam bội trong loài, kể cả so với nhóm giống nhị bội. Ở nhóm tuổi trưởng thành (18 – 31 tuổi), khối lượng riêng gỗ cũng không có sự khác biệt giữa nhóm tam bội với nhị bội cùng loài. Về chiều dài sợi gỗ, cây Dương rung tam bội vượt 28% so với nhóm giống bản địa. Ở nhóm cây tuổi non, chiều dài sợi gỗ là không có sự khác biệt giữa các giống dương được nghiên cứu. Nghiên cứu về tính chất sợi và bột giấy của một số giống dương lai (P. tremuloides × P. tremula) tam bội và so sánh với Dương rung nhị bội 10 tuổi, Einspahr và cộng sự (1970) [51] báo cáo rằng, ứng suất bột giấy (pulp strength) của giống dương tam bội là cao hơn giống nhị bội. Tương tự, chiều dài sợi gỗ của giống dương tam bội cũng dài hơn (0,86 mm) so với giống nhị bội (0,73 mm) và sự biến động về độ dày của vách tế bào từ 2,4 – 3,2 µm và được cho là có liên quan tới sự khác biệt về khối lượng riêng của gỗ.

Từ thành công trong việc chọn tạo giống dương tam bội, Trung Quốc đã bắt đầu nghiên cứu chọn tạo giống tam bội cho một số loài cây lâm nghiệp có giá trị thương mại khác như Bạch đàn urô (Eucalyptus urophulla), Đỗ trọng (Eucommia ulmoides). Yang và cộng sự (2018) [133] đã nghiên cứu tạo cây tam bội cho Bạch đàn urô (Eucalyptus urophylla) bằng cách sử dụng colchicine với nồng độ từ 0,25 – 0,5% để xử lý trực tiếp trên cành hoa sau khi thụ phấn. Kết quả, tỷ lệ cây tam bộ thu được cao nhất là 6,3%. Đánh giá sinh trưởng của những cây tam bội mới được tạo ra, kết quả bước đầu cho thấy, các cây tam bội đều có các chỉ tiêu về sinh trưởng, sinh lý như: chiều cao, đường kính, chỉ số lá, chiều dài lá, chiều rộng lá, độ dày lá, cường độ quang hợp, độ dẫn khí khổng, hiệu quả sử dụng nước, hiệu quả quang hợp đều cao hơn rõ rệt so với cây nhị bội bố mẹ, ngoại trừ hàm lượng CO2 trong không bào và cường độ thoát hơi nước.

các phép lai giữa cây Dương núi tam bội với nhau và với cây nhị bội. Kết quả nghiên cứu thu được cho thấy các phép lai có sự tham gia của cây bố/mẹ tam bội đều cho thấy khả năng sinh sản kém hơn rõ rệt so với các phép lai giữa cây nhị bội với nhau. Số hạt/quả và tỷ lệ nảy mầm chỉ đạt lần lượt 2,4 hạt/quả và 48% cho phép lai 3x × 3x; 4,3 hạt/quả và 45% cho 3x × 2x, thấp hơn rõ rệt so với của phép lai 2x × 2x (9,9 hạt/quả và 94%). Tiến hành đếm nhiễm sắc thể của 308 cá thể hậu thế của phép lai 3x × 3x thì thu được kết quả là: số lượng cá thể tam bội chỉ chiếm 18%, số lượng cá thể lệch bội (giữa nhị bội và tam bội) chiếm 52,1%, cao hơn đáng kể so với số cá thể lệch bội (giữa tam bội và tứ bội) là 23,3%. Tương tự, hậu thế của phép lai 3x × 2x cũng chiếm phần lớn là lệch bội. Zhiyi và cộng sự (2000) [137] đã nghiên cứu về sinh sản của Bạch dương tam bội và đã đưa ra kết luận rằng, số lượng hoa của cây tam bội ít hơn so với cây nhị bội. Tuy nhiên, không có sự khác biệt rõ rệt về số lượng hạt phấn trên mỗi hoa và khả năng nảy mầm của hạt phấn giữa cây tam bội và cây nhị bội. Khả năng đậu quả, kích thước quả, chất lượng hạt của cây tam bội đều thấp hơn so với cây nhị bội.

Đối với keo, phần lớn các loài keo có xuất xứ từ Australia thường ở thể nhị bội (Griffin và cộng sự, 2012) [59], song cũng có một số quần thể tam bội, tứ bội, ngũ bội và lục bội cho một số loài keo có vùng phân bố tự nhiên rộng lớn như: A. aneura (Andrew và cộng sự, 2003) [35], A. loderi (Roberts và

cộng sự, 2016) [111] và phổ biến nhất là loài keo châu Mỹ (A. senegalia)

(Diallo và cộng sự, 2016) [49]. Song, một số loài keo có giá trị thương mại lớn như Keo đen (A. mearnsii), Keo tai tượng và Keo lá tràm thì tần suất xuất hiện đa bội trong các quần thể tự nhiên rất hiếm gặp.

Moffet and Nixon (1975) [95] đã đi tiên phong trong việc sử dụng colchicines để tạo cây đa bội, mà chủ yếu là tứ bội trên Keo đen (A. mearnsii) ở Nam Phi. Tuy nhiên, những sai khác về hình thái và một số chỉ tiêu mong đợi như: chiều cao, đường kính, độ dầy vỏ và hàm lượng tanin, cũng như khả năng

chống chịu sâu bệnh hại (bagworn- Kotochalia junodi) là không đáng kể so với nhị bội. Hạn chế này được cho là do hạt Keo đen được sử dụng để xử lý colchicine với số lượng ít và chất lượng di truyền lại chưa được quan tâm đúng mức nên chưa khai thác hết được các ưu điểm của giống đa bội. Sau đó, chương trình nghiên cứu lai tạo giống đa bội cho keo được tiếp tục thông qua các nghiên cứu liên quan đến việc hoàn thiện phương pháp tạo cây tứ bội bằng xử lý colchicine cho hạt, phát triển phương pháp kiểm tra mức độ bội thể từ các chỉ tiêu giải phẫu (kích thước và mật độ khí khổng, hàm lượng diệp lục trên một đơn vị diện tích lá, kích thước hạt phấn) (Beck, 2007) [40]. Garg và cộng sự (1996) [54] tiến hành nuôi cấy nội nhũ cây keo (A. nilotica) để tạo ra giống tam bội. Tuy nhiên, không thu được kết quả như mong đợi, các mẫu cấy chỉ ở dạng phân hoá phôi vô tính và không thể chuyển sang giai đoạn cây 2 lá mầm, vì thế không tạo thành cây hoàn chỉnh. Đến nay, chưa có thêm công bố nào về nuôi cấy nội nhũ cho các loài keo.

Một phần của tài liệu Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng, tính chất gỗ và tính bất thụ của keo tam bội làm cơ sở cho chọn giống và trồng rừng (Trang 29 - 33)

Tải bản đầy đủ (DOC)

(196 trang)
w