2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.3.1. Nghiên cứu hoalily trên thế giới
Công tác chọn tạo giống hoa lily trên thế giới ựã thực hiện trên 100 năm và ngày càng ựạt ựược phát triển. Có 3 nhóm lily quan trọng về mặt thương mại là Asiatics hybrid, Oriental hybrid, L. longiflorum. Hầu hết các
giống thương mại hiện nay ựược lai tạo thành công tại Hà Lan.
Những nghiên cứu về chọn tạo giống hoa lily ở Hà Lan ựược tập trung tại Trung tâm nghiên cứu chọn tạo và nhân giống cây trồng (CPRO Ờ DLO), Wageningen. Mục tiêu chọn tạo giống chắnh là: chọn giống kháng bệnh, chọn giống có chất lượng tốt (ựộ bền hoa, sức sinh trưởng, khả năng tạo củ của L.
longiflorum), lai xa, xây dựng bản ựồ gen lily [29].
Các nước như Nhật Bản, Mỹ, Hàn Quốc, Trung Quốc, Italia,Ầựều ựang chủ ựộng xây dựng những chương trình chọn tạo và nhân giống trong nước (Zhao et al 1996, Kim et al 1996, Grassotti et al 1990,Ầ). Việc sử dụng nguồn gen bản ựịa là một trong những ưu tiên ựể tạo giống bản sắc riêng, phù hợp ựiều kiện sinh thái khắ hậu tại mỗi quốc gia nàỵ [17]
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ kinh tế nông nghiệp ... 18
Các loài lily ựược sử dụng trong lai xa ựược lựa chọn dựa trên những ựặc ựiểm cơ bản của nó: L. cadidum với ựặc ựiểm hoa trắng, mùi thơm mát, thắch nghi ánh sáng yếu và nhiệt ựộ thấp; L. longiflorum có khả năng thắch
ứng và sức sinh trưởng mạnh; L. henryi có khả năng kháng bệnh virus và bệnh thối củ (do Fusarium oxysporum); L. pumilum có hoa ựỏ tươi, thời gian sinh trưởng ngắn.
Tại Trung tâm CPRO-DLO, sự nuôi cấy bầu nhụy và nuôi cấy noãn kết hợp các kỹ thuật thụ phấn ựã ựược thực hiện trong lai xa giữa các loài lily (L.
longiflorum, L. dauricum, L. henryi, L. rubellum, L. candidum và L. concolor) và các giống hiện trồng trong sản xuất (vắ dụ như ỘWhititoỢ). Nhìn
chung, các con lai xa ở lily thể hiện tắnh bất dục do có sự khác nhau về di truyền trong quá trình giảm phân. Các con lai ựều ựược kiểm tra tắnh hữu dục hạt phấn. Nghiên cứu chỉ ra rằng ựôi khi tìm thấy một số hạt phấn hữu dục thì ựó là do tần số bắt gặp của giao tử 2n Ờ có nghĩa hạt phấn ựã ựược nhân ựôi số nhiễm sắc thể.
Các quy trình cải tiến gen của lily ựược phát triển theo nhiều khuynh hướng. Tại đại học Leiden, Langeveld ựã dùng phương pháp bọc vỏ protein ựể ựưa vào gen kháng virus Ờ những phân tử cấu trúc bao gồm ựoạn mã DNA ựược bọc lớp vỏ protein LSV, TBV và LVX. Một hướng tiếp cận khác tại CPRD Ờ DLO là sự biến nạp di truyền hạt phấn Ờ các phân tử nhỏ ựược bọc lớp vỏ DNA có chứa gen kháng kanamycin và gen B- glucurolidase ựược bắn vào các hạt phấn tách rời dùng ựể tạo ra các cây chuyển gen [29].
Các giao tử 2n là rất hiếm gặp, việc sử dụng chúng trong chọn giống cây trồng rất hạn chế, hầu như chỉ giới hạn trong ựa bội cùng loài (Ramana và Jacobsen, 2003). đối với lily, sử dụng giao tử 2n trong chọn giống ựã ựược thực hiện trong phép lai L. longiflorum x Asiatic hybrid (Karlov et al., 1999), L. longiflorum x L. rubellum (Lim et al., 2000), L. auratum x L. henryi (Van Tuyl et al., 2002). Tất cả các trường hợp này ựều áp dụng GISH (genomic in
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ kinh tế nông nghiệp ... 19
situ hybridization) ựể xác ựịnh cơ chế phục hồi ở con lai F1, cấu tạo bộ gen ở thế hệ sau [34][36 ].
R. Barba-Gonzalez và cộng sự cũng ựã sử dụng GISH và FISH (fluorescence in situ hybridization) ựể xác ựịnh khả năng kết hợp bộ gen khác loài của quần thể BC1 của phép lai giữa hai nhóm lily Oriental (O) x Asiatic (A), lai lại với Asiatic. Quần thể này gồm 38 cây sinh ra từ giao tử 2n từ 2 kiểu gen (951502-1 và 952400-1) của F1 lưỡng bội [35].
GISH còn ựược sử dụng ựánh giá mức ựộ kết hợp nhiểm sắc thể tương ựồng ở thế hệ tam bội LLR và OLR (Ki-Biung Lim et al., 2002)[30].
Trong chọn tạo giống lily, lai khác loài và ựa bội hóa góp phần lớn nhằm tạo ra con lai LA thương mại (Van Tuyl et al., 2003). Từ ựầu những năm 1990, lai khác loài lily ựã ựược thực hiện tại NHRI, Hàn Quốc. Trong lai khác loài lily ở Hàn Quốc, mục tiêu tăng hiệu quả tạo giống thực hiện nhờ việc sử dụng L. fomolongi làm mẹ. L. fomolongi có ựặc ựiểm nhân giống
bằng hạt, vòng ựời ngắn, hoa hướng lên trên, thuận lợi cho ựóng gói và vận chuyển hoa cắt, thân dàị để tăng hiệu quả chọn tạo giống, Hye Kyung Rhee và cộng sự ựã thực hiện các nghiên cứu tìm ựiều kiện bảo quản hạt phấn thắch hợp, xác ựịnh rào cản trước thụ tinh ở những phép lai không thành công, cứu phôi ựể tăng số con lai khác loài, lưỡng bội hóa F1,Ầ[28].
H.S. Chi (2000) ựã thực hiện thụ phấn noãn nhằm khắc phục rào cản trước và sau thụ tinh trong phép lai sử dụng Asiatic hybrid làm mẹ với Oriental hoặc L. longiflorum. [26]
Với sự phát triển không ngừng của CNSH, kỹ thuật cứu phôi ựã ựược ựưa vào ứng dụng và thu ựược nhiều thành tựu trong chọn tạo giống cây trồng. Nhờ kỹ thuật này rất nhiều giống hoa lily mới ựã ựược lai tạo thành công (Van Tuyl et al 1986). Ở chi Lilium khi lai giữa 2 loài thuộc 2 nhóm khác nhau (vắ dụ lai giữa 2 loài thuộc L. longiflorum x Asiatics hybrid)
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ kinh tế nông nghiệp ... 20
trước thụ tinh, người ta ựã áp dụng phương pháp thụ phấn cắt vòi nhụy, ựạt ựược hiệu quả caọ Với rào cản sau thụ tinh thì việc ứng dụng kỹ thuật cứu phôi (vật liệu là lát cắt bầu nhụy, noãn và túi phôi) ựã ựạt ựược nhiều thành công (North &Wills 1969, Asano & Myodo 1977, Van Tuyl et al 1986,Ầ).
Năm 2002, bộ môn Hoa cây cảnh, trường đH Chiayi, Trung Quốc cũng tiến hành nghiên cứu hiệu quả của kỹ thuật cứu phôi trong lai xa ở chi Lilium. Nghiên cứu ựược thực hiện trên 6 cặp lai khác loài riêng biệt như trong bảng 2.3.
Bảng 2.3. Các cặp lai ựược thực hiện năm 2002
STT Cặp lai Kắ hiệu
1 L. longiflorum x Asiatics hybrid LA 2 L. longiflorum x Oriental hybrid LO 3 Oriental hybrid x Asiatics hybrid OA 4 Oriental hybrid x L. longiflorum OL 5 Asiatics hybrid x Oriental hybrid AO 6 Asiatics hybrid x L. longiflorum AL
Bốn phương pháp nuôi cấy: nuôi cấy cắt lát bầu nhụy (OSC), nuôi cấy giá noãn (OPC), nuôi cấy noãn ựơn còn non (YOC) và cứu phôi (ESR) ựược sử dụng ựể nuôi cấy noãn ựã thụ tinh sau khi áp dụng phương pháp thụ phấn cắt vòi nhụy trên câỵ Phương pháp OSC, OPC, YOC ựược tiến hành vào 10 Ờ 11 ngày sau thụ phấn; phương pháp ESR ựược tiến hành vào 37 Ờ 71 ngày sau thụ phấn, tùy thuộc vào cặp lai và khả năng kết hợp của chúng. Hiệu quả của 4 phương pháp trên ựược ựánh giá thông qua tỷ lệ nảy mầm thực tế của phôi và noãn ựược nuôi cấỵ Kết quả cho thấy, không có cây nào tạo ra từ cặp lai AL, AO ở cả 4 phương pháp. Riêng ựối với cặp lai OA, tỷ lệ nảy mầm thực tế
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ kinh tế nông nghiệp ... 21
ở phương pháp ESR là 0,2 Ờ 0,3% trong khi các phương pháp khác ựều là 0%. Trong phép lai OA, cứu phôi ựược thực hiện vào 64 Ờ 71 ngày sau khi thụ phấn cắt vòi nhụỵ Sau 92 Ờ 128 ngày (sau thụ phấn) thu ựược tỷ lệ phôi nảy mầm là 8-10%, tỷ lệ phôi nảy mầm thực tế là 0,2 Ờ 0,3%. Các phôi này tiếp tục phát triển tốt trong ựiều kiện in vitro [22][39].
Theo Triệu Tường Vân, thời gian tách phôi ựể nuôi cấy sớm hay muộn ảnh hưởng rõ rệt tới sự nảy mầm, tốt nhất là bóc phôi vào thời gian 30 Ờ 60 ngày sau thụ phấn. Sau thụ phấn 60 ngày phôi có thời gian sinh trưởng mạnh nhất. Càng kéo dài thời gian bóc phôi thì phôi càng giảm khả năng nảy mầm [22].
Phương pháp nuôi cấy mô ựược áp dụng trong nhân giống lily từ cuối những năm 1950 (Robb 1957). Ngay sau ựó, phương pháp nuôi cấy mô có những nghiên cứu phát triển nhanh chóng (Sheridan 1968, Simmond & Cumming 1976, Stimart & Ascher 1978). Nhìn chung, mô lily có khả năng tái sinh cao (George, 1993). Vảy củ là vật liệu nuôi cấy mô phổ biến nhưng có khả năng bị nhiễm bệnh caọ Trong một số nghiên cứu ựể khắc phục sự nhiễm bệnh của vật liệu nuôi cấy, chóp rễ ựược sử dụng làm vật liệu nuôi cấy mô (Sheridan 1968, Tanaka et al. 1991, Godo et al. 1996, Nhut 1998) [33].