3. Ý nghĩa của đề tài
1.6.1. Nghiên cứu hoa lily trên thế giới
Công tác chọn tạo giống hoa lily trên thế giới đã thực hiện trên 100 năm và ngày càng đạt được 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 được lai tạo thành công tại Hà Lan.
Những nghiên cứu về chọn tạo giống hoa lily ở Hà Lan được tập trung tại Trung tâm nghiên cứu chọn tạo và nhân giống cây trồng (CPRO - DLO), Wageningen. Mục tiêu chọn tạo giống chắnh là: Chọn giống kháng bệnh, chọn giống có chất lượng tốt (độ bền hoa, sức sinh trưởng, khả năng tạo củ của L.
longiflorum), lai xa, xây dựng bản đồ gen lily [36].
Các nước như Nhật Bản, Hàn Quốc, Trung Quốc, Italia,... đều đang chủ động xây dựng những chương trình chọn tạo và nhân giống trong nước (Zhao et al 1996, Kim et al 1996, Grassotti et al 1990,...). Việc sử dụng nguồn gen bản địa là một trong những ưu tiên để tạo giống bản sắc riêng, phù hợp điều kiện sinh thái khắ hậu tại mỗi quốc gia này [19].
Các loài hoa lily được sử dụng trong lai xa được lựa chọn dựa trên những đặc điểm cơ bản của nó: L. cadidum với đặc điểm hoa trắng, mùi thơm mát, thắch nghi ánh sáng yếu và nhiệt độ 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 đỏ tươi, thời gian sinh trưởng ngắn.
Trong chọn tạo giống lily, lai khác loài và đa bội hóa góp phần lớn nhằm tạo ra con lai LA thương mại (Van Tuyl et al., 2003). Từ đầu những năm 1990, lai khác loài lily đã được 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 đặc điểm nhân giống bằng hạt, vòng đời ngắn, hoa hướng lên trên, thuận lợi cho đóng gói và vận chuyển hoa cắt, thân dài. Để tăng hiệu quả chọn tạo giống, Hye Kyung Rhee và cộng sự đã thực hiện các nghiên cứu tìm điều kiện bảo quản hạt phấn thắch hợp, xác định rào cản trước thụ tinh ở những phép lai không thành công, cứu phôi để tăng số con lai khác loài, lưỡng bội hóa F1,... [33].
H.S. Chi (2000) đã 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 [32].
Với sự phát triển không ngừng của CNSH, kỹ thuật cứu phôi đã được đưa vào ứng dụng và thu được nhiều thành tựu trong chọn tạo giống cây trồng. Nhờ kỹ thuật này rất nhiều giống hoa lily mới đã được lai tạo thành công (Van Tuyl et al 1986). Ở chi Lilium khi lai giữa 2 loài thuộc 2 nhóm khác nhau (như lai giữa 2 loài thuộc L. longiflorum x Asiatics hybrid) thường gặp những rào cản trước và sau thụ tinh. Để khắc phục các rào cản trước thụ tinh, người ta đã áp dụng phương pháp thụ phấn cắt vòi nhụy, đạt được hiệu quả cao. 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) đã đạt được nhiều thành công (North & Will 1969, Asano & Myodo 1977, Van Tuyl et al 1986,...).
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 được thực hiện trên 6 cặp lai khác loài riêng biệt như
Bảng 1.3. Các cặp lai đƣợc thực hiện năm 2002
STT Cặp lai Ký 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
Nguồn:[26]
Bốn phương pháp nuôi cấy: Nuôi cấy cắt lát bầu nhụy (OSC), nuôi cấy giá noãn (OPC), nuôi cấy noãn đơn còn non (YOC) và cứu phôi (ESR) được sử dụng để nuôi cấy noãn đã thụ tinh sau khi áp dụng phương pháp thụ phấn cắt vòi nhụy trên cây. Phương pháp OSC, OPC, YOC được tiến hành vào 10 - 11 ngày sau thụ phấn; phương pháp ESR được tiến hành vào 37 - 71 ngày sau thụ phấn, tùy thuộc vào cặp lai và khả năng kết hợp của chúng. Hiệu quả của 4 phương pháp trên được đánh giá thông qua tỷ lệ nảy mầm thực tế của phôi và noãn được nuôi cấy. Kết quả cho thấy, không có cây nào tạo ra từ cặp lai AL, AO ở cả 4 phương pháp. Riêng đối với cặp lai OA, tỷ lệ nảy mầm thực tế ở phương pháp ESR là 0,2 - 0,3% trong khi các phương pháp khác đều là 0%. Trong phép lai OA, cứu phôi được thực hiện vào 64 - 71 ngày sau khi thụ phấn cắt vòi nhụy. Sau 92 - 128 ngày (sau thụ phấn) thu được tỷ lệ phôi nảy mầm là 8 - 10%, tỷ lệ phôi nảy mầm thực tế là 0,2 - 0,3%. Các phôi này tiếp tục phát triển tốt trong điều kiện in vitro [26] [47].
Theo Triệu Tường Vân, thời gian tách phôi để nuôi cấy sớm hay muộn ảnh hưởng rõ rệt tới sự nảy mầm, tốt nhất là bóc phôi vào thời gian 30 - 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 [26].
Phương pháp nuôi cấy mô được áp dụng trong nhân giống lily từ cuối những năm 1950 (Robb 1957). Ngay sau đó, 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 cao. Trong một số nghiên cứu để khắc phục sự nhiễm bệnh của vật liệu nuôi cấy, chóp rễ được sử dụng làm vật liệu nuôi cấy mô (Sheridan 1968, Tanaka et al. 1991, Godo et al. 1996, Nhut 1998) [41].
* Kết quả lai tạo giống hoa lily mới bằng lai hữu tắnh kết hợp cứu phôi trên thế giới
Skirm (1942) đã thu được các cây từ nuôi cấy phôi của L. henryi x L.
regale. Ascher (1973) đã thành công khi thu được con lai của L. ẤDamson‟ x L.
longiflorum.
Asano và Myodo (1977) [30] công bố nuôi cấy phôi con lai đã thành thục giữa L. longiflorum x L. ỔSugehimeỖ và L. ỔShikayamaỖ x L. henryi.
Asano (1980) [29] đã tạo ra nhiều con lai khác loài giữa L. longiflorum x
L. dauricum, L. longiflorum x L. amabile, L. longiflorum x L. pumilum, L.
longiflorum x L. candicum, L. auratum x L.henryi, L. ẤSasatame‟ x L. henryi, L.
ẤRoyal Gold‟ x L. speciosum và L. regale x L. leichlinii maximowiczii.
Kazumi Kanoh & cs (1998) [38] cũng đã tạo ra con lai khác loài giữa L.
longiflorum x L. elegane bằng phương pháp nuôi cấy lát cắt bầu nhụy.
Các nhà khoa học tại Trung tâm Nghiên cứu Cây trồng Quốc tế, Hà Lan đã sử dụng phương pháp nuôi cấy bầu nhụy và nuôi cấy noãn kết hợp với các kỹ thuật thụ phấn trong lai xa giữa các loài lily (L. longiflorum, L. dauricum, L.
henryi, L. rubellum, L. candidum và L. concolor) và các giống hiện đang trồng
(vắ dụ giống lai Asiatic ỘWhititoỢ). Sau khi nuôi cấy 50.000 noãn đã thu được hơn 100 con lai mà phần lớn ra hoa vào năm 1991. Tất cả noãn phôi cấy in-
vitro đều là con lai và điều này có thể nhận thấy dễ dàng bằng mắt thường. Đáng chú ư là quan sát thấy có sự biến đổi lớn về kiểu hoa, vết đốm trên cánh hoa và màu sắc hoa của con lai giữa L. longiflorum và L. dauricum. Giống L.
longiflorum có hoa màu trắng và giống L. dauricum có hoa màu vàng với nhiều
vết đốm trên cánh hoa đã sinh ra thế hệ sau với màu sắc hoa và vết đốm trên cánh hoa hoàn toàn khác biệt. Màu sắc hoa gồm các màu từ: Trắng, màu kem, vàng nhạt, hồng, 2 màu vàng Ờ hồng đến màu đỏ tắm đậm và màu tắm; và những màu sắc đó thực sự chưa từng được biết đến ở nhóm lai Asiatic (Jaap M. van Tuyl, 1997) [34].
Mới đây, Van Tuyl & cs (1991, 2002) đã thành công trong việc tạo ra một khối lượng lớn con lai khác loài giữa các nhóm của chi Lilium bằng việc sử dụng các phương pháp thụ phấn khác nhau và các phương pháp cứu phôi. Vắ dụ như: L. longiflorum x L. monadelphum, L. longiflorum x L. lankongense, L.
longiflorum x L. candidum, L. henryi x L. candidum, L. longiflorum x L.
rubellum, L. longiflorum x Oriental hybrid, Oriental x Asiatic hybrid, L.
longiflorum x L. canadense và Oriental hybrid x L. pardalinum (Nadeem
Khan, 2009) [43].