Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật nâng cao tỷ lệ sống và tốc độ sinh trưởng của cây con bạch đàn (e urophylla dòng u6 ) nuôi cấy mô ở giai đoạn vườn ươm tại trung tâm khoa học và sản xuất lâm nông nghiệp tỉnh quảng ninh

Luận văn thạc sỹ lâm nghiệp : Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật nâng cao tỷ lệ sống và tốc độ sinh trưởng của cây con Bạch đàn (E. Urophylla dòng U6 ) nuôi cấy mô ở giai đoạn vườn ươm tại Trung tâm khoa học và sản xuất lâm nông nghiệp tỉnh Quảng Ninh" Mục tiêu của đề tài Xây dựng được quy trình kỹ thuật tạo cây giống bạch đàn mô Urophylla dòng U6 ở giai đoạn vườn ươm, nhằm nâng cao tỷ lệ sống và tốc độ sinh trưởng của cây bạch đàn mô. 1.3. Ý nghĩa của đề tài - Đã tìm hiểu được ảnh hưởng của các biện pháp kỹ thuật cũng như ảnh hưởng của yếu tố ngoại cảnh (thông qua mùa vụ) đến tỷ lệ sống và sinh trưởng của cây bạch đàn mô Urophylla dòng U6 trong giai đoạn vườn ươm. - Thông qua các kết quả thu được đã bổ sung hoàn chỉnh quy trình nhân giống cây bạch đàn mô Urophylla dòng U6. Đây là cơ sở cho việc sản xuất cây giống có chất lượng cao với quy mô lớn đáp ứng cho các dự án trồng rừng trong nước. LUẬN VĂN THẠC SỸ LÂM NGHIỆP NĂM 2012 MỤC LỤC Trang CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU . 1 1.1. Đặt vấn đề 1 1.2. Mục tiêu của đề tài 3 1.3. Ý nghĩa của đề tài 3 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU . 4 2.1. Quan điểm về vấn đề nghiên cứu 4 2.2. Cơ sở khoa học và ý nghĩa của phương pháp nhân giống vô tính bằng nuôi cấy mô - tế bào 4 2.2.1. Kỹ thuật nhân giống cây trồng bằng nuôi cấy mô - tế bào 4 2.2.1.1. Định nghĩa về nuôi cấy mô - tế bào thực vật . 4 2.2.1.2. Cơ sở của khoa học của phương pháp nuôi cấy mô - tế bào 5 2.2.1.3. Các bước của quá trình nhân giống in vitro 9 2.2.2. Ý nghĩa của việc nhân giống vô tính bằng phương pháp nuôi cấy mô 11 2.3. Lược sử về cây bạch đàn . 12 2.3.1. Phân bố địa lý . 12 2.3.2. Phân loại . 13 2.3.3. Đặc điểm sinh vật học 14 2.3.4. Công dụng của bạch đàn . 15 2.4. Tình hình phát triển cây bạch đàn . 18 2.4.1. Trên thế giới . 18 2.4.1.1. Nhu cầu trồng rừng . 18 2.4.1.2. Thực trạng trồng rừng bạch đàn . 20 2.4.2. Ở Việt Nam 21 2.5. Một số thành tựu nghiên cứu về nhân giống vô tính bạch đàn và một số cây lâm nghiệp . 22 2.5.1. Trên thế giới . 22 2.5.2. Tại Việt Nam 26 2.6. Đặc điểm khu vực nghiên cứu . 29 CHƯƠNG 3: ĐỐI TƯỢNG, VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU . 30 3.1. Đối tượng nghiên cứu 30 3.2. Vật liệu nghiên cứu 30 3.3. Nội dung nghiên cứu . 30 3.4. Phương pháp nghiên cứu . 31 3.4.1. Bố trí thí nghiệm . 31 3.4.2. Các chỉ tiêu theo dõi . 34 3.5. Phân tích và xử lý số liệu 34 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 35 4.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của tuổi cây mầm ra ngôi đến tỷ lệ sống và khả năng sinh trưởng của cây bạch đàn mô ở giai đoạn vườn ươm . 35 4.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của mùa vụ ra cây đến tỷ lệ sống và khả năng sinh trưởng của cây bạch đàn mô ở giai đoạn vườn ươm . 37 4.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian che vòm nilon và lưới che râm đến tỷ lệ sống của cây bạch đàn mô ở giai đoạn vườn ươm 40 4.3.1. Ảnh hưởng của che vòm nilon . 40 4.3.2. Ảnh hưởng của che lưới che râm . 43 4.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của loại phân bón và hàm lượng thích hợp với cây bạch đàn mô ở giai đoạn vườn ươm 45 4.5. Nghiên cứu ảnh hưởng của loại thuốc phòng trừ bệnh và nồng độ phù hợp với cây bạch đàn mô ở giai đoạn vườn ươm . 49 4.6. Xây dựng hướng dẫn kỹ thuật tạo cây bạch đàn mô Urophylla dòng U6 ở giai đoạn vườn ươm . 54 4.6.1. Đất vườn ươm . 54 4.6.2. Tạo bầu . 54 4.6.3. Cấy cây . 55 4.6.4. Chăm sóc 56 4.6.5. Đảo bầu và phân loại cây con . 57 4.6.6. Phòng trừ sâu bệnh hại . 57 4.6.7. Kỹ thuật hãm cây 59 4.6.8. Kiểm kê, phân loại và xuất cây đem trồng . 59 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ . 61 5.1. Kết luận 61 5.2. Kiến nghị . 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO 63

- -

Cao thuú d-¬ng

Tên đề tài:

Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật nâng cao tỷ lệ sống và

tốc độ sinh trưởng của cây con Bạch đàn (E Urophylla dòng U6) nuôi cấy

mô ở giai đoạn vườn ươm tại Trung tâm khoa học

và sản xuất lâm nông nghiệp tỉnh Quảng Ninh

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP

Thái Nguyên, 2011

- -

CAO THUỲ DƯƠNG

Tên đề tài:

Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật nâng cao tỷ lệ sống và

tốc độ sinh trưởng của cây con Bạch đàn (E Urophylla dòng U6) nuôi cấy mô ở giai đoạn vườn ươm tại Trung tâm khoa học

và sản xuất lâm nông nghiệp tỉnh Quảng Ninh

Chuyên ngành: Lâm học

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP

Thái Nguyên, 2011

Lời cam đoan

Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa hề được sử dụng để bảo vệ một học vị nào Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cám ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đều

đã được chỉ rõ nguồn gốc

Tác giả luận văn

Trước tiên, Tôi xin chân thành cảm ơn tới thầy giáo PGS.TS Lê Sỹ Trung, trưởng khoa sau đại học, Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên

và ThS Trần Thị Doanh, trưởng phòng nuôi cấy mô, Trung tâm Khoa học và sản xuất Lâm Nông nghiệp tỉnh Quảng Ninh đã tận tình hướng dẫn, tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi trong quá trình thực hiện đề tài

Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới toàn thể các thầy cô giáo trong Khoa Sau đại học – Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên và tập thể lãnh đạo Trung tâm Khoa học và Sản xuất Lâm Nông nghiệp tỉnh Quảng Ninh đã nhiệt tình giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong toàn bộ quá trình học tập, làm việc và thực hiện đề tài

Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất tới gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã nhiệt tình giúp đỡ, động viên tôi trong suốt quá trình học tập

Thái Nguyên, ngày 15 tháng 9 năm 2011

Học viên

Cao Thuỳ Dương

DNA Deoxyribonucleic Acid

RNA Ribonucleic Acid

Trang

Bảng 2.1: Phân bố của các vùng trồng rừng theo chi và loài ở vùng nhiệt

đới trong năm 1990 20 Bảng 2.2: Diện tích rừng trồng bạch đàn do FAO ước tính năm 1985 21 Bảng 2.3: Các loài bạch đàn đã được nhân giống bằng nuôi cấy mô 24 Bảng 4.1: Ảnh hưởng của tuổi cây mầm ra ngôi đến khả năng sống và

sinh trưởng của cây bạch đàn mô 35 Bảng 4.2: Ảnh hưởng của mùa vụ ra cây đến tỷ lệ sống, khả năng sinh

trưởng của cây bạch đàn mô 38 Bảng 4.3a: Ảnh hưởng của thời gian che vòm nilon đến tỷ lệ sống của cây

bạch đàn mô 40 Bảng 4.3b: Ảnh hưởng của thời gian che lưới che râm đến tỷ lệ sống của

cây bạch đàn mô 43 Bảng 4.4a: Ảnh hưởng của phân NPK Lâm Thao đến tỷ lệ sống và sinh

trưởng của cây bạch đàn mô 46 Bảng 4.4b: Ảnh hưởng của phân NPK Đầu trâu đến tỷ lệ sống và sinh

trưởng của cây bạch đàn mô 47 Bảng 4.5a: Ảnh hưởng của thuốc Anvil đến tỷ lệ sống và sinh trưởng của

cây bạch đàn mô 49 Bảng 4.5b: Ảnh hưởng của thuốc Boocđô đến tỷ lệ sống và sinh trưởng

của cây bạch đàn mô 50 Bảng 4.5c: Ảnh hưởng của thuốc Score đến tỷ lệ sống và sinh trưởng của

cây bạch đàn mô 51

Trang

Hình 4.1: Cây mô mầm bạch đàn U6 36

Hình 4.2: Bạch đàn U6 39

Hình 4.3: Vòm che nilon cho bạch đàn mô 41

Hình 4.4: Lưới che râm cho bạch đàn 44

Hình 4.5: Bạch đàn U6 được 90 ngày tuổi 48

Hình 4.6: Bạch đàn U6 được phun thuốc phòng bệnh hợp lý 52

Hình 4.7: Hiện tượng khô mép lá bạch đàn 53

Biểu đồ 4.1: Ảnh hưởng của tuổi cây mầm ra ngôi đến tỷ lệ sống của cây bạch đàn mô 36

Biểu đồ 4.2: Ảnh hưởng của mùa vụ ra cây đến sinh trưởng của cây bạch đàn mô 38

Biểu đồ 4.3a: Ảnh hưởng của thời gian che vòm nilon đến tỷ lệ sống của cây bạch đàn mô 41

Biểu đồ 4.3b: Ảnh hưởng của thời gian che lưới che râm đến tỷ lệ sống của cây bạch đàn mô 43

Biểu đồ 4.4a: Ảnh hưởng của phân NPK Lâm Thao đến sinh trưởng của cây bạch đàn mô 46

Biểu đồ 4.4b: Ảnh hưởng của phân NPK Đầu trâu đến sinh trưởng của cây bạch đàn mô 47

Biểu đồ 4.5a: Ảnh hưởng của thuốc Anvil đến tỷ lệ sống và sinh trưởng của cây bạch đàn mô 50

Biểu đồ 4.5b: Ảnh hưởng của thuốc Boocđô đến tỷ lệ sống và sinh trưởng cây bạch đàn mô 51

Biểu đồ 4.5c: Ảnh hưởng của thuốc Score đến tỷ lệ sống và sinh trưởng của cây bạch đàn mô 52

Trang

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu của đề tài 3

1.3 Ý nghĩa của đề tài 3

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 4

2.1 Quan điểm về vấn đề nghiên cứu 4

2.2 Cơ sở khoa học và ý nghĩa của phương pháp nhân giống vô tính bằng nuôi cấy mô - tế bào 4

2.2.1 Kỹ thuật nhân giống cây trồng bằng nuôi cấy mô - tế bào 4

2.2.1.1 Định nghĩa về nuôi cấy mô - tế bào thực vật 4

2.2.1.2 Cơ sở của khoa học của phương pháp nuôi cấy mô - tế bào 5

2.2.1.3 Các bước của quá trình nhân giống in vitro 9

2.2.2 Ý nghĩa của việc nhân giống vô tính bằng phương pháp nuôi cấy mô 11

2.3 Lược sử về cây bạch đàn 12

2.3.1 Phân bố địa lý 12

2.3.2 Phân loại 13

2.3.3 Đặc điểm sinh vật học 14

2.3.4 Công dụng của bạch đàn 15

2.4 Tình hình phát triển cây bạch đàn 18

2.4.1 Trên thế giới 18

2.4.1.1 Nhu cầu trồng rừng 18

2.4.1.2 Thực trạng trồng rừng bạch đàn 20

2.4.2 Ở Việt Nam 21

2.5 Một số thành tựu nghiên cứu về nhân giống vô tính bạch đàn và một số cây lâm nghiệp 22

2.6 Đặc điểm khu vực nghiên cứu 29

CHƯƠNG 3: ĐỐI TƯỢNG, VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30

3.1 Đối tượng nghiên cứu 30

3.2 Vật liệu nghiên cứu 30

3.3 Nội dung nghiên cứu 30

3.4 Phương pháp nghiên cứu 31

3.4.1 Bố trí thí nghiệm 31

3.4.2 Các chỉ tiêu theo dõi 34

3.5 Phân tích và xử lý số liệu 34

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 35

4.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của tuổi cây mầm ra ngôi đến tỷ lệ sống và khả năng sinh trưởng của cây bạch đàn mô ở giai đoạn vườn ươm 35

4.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của mùa vụ ra cây đến tỷ lệ sống và khả năng sinh trưởng của cây bạch đàn mô ở giai đoạn vườn ươm 37

4.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian che vòm nilon và lưới che râm đến tỷ lệ sống của cây bạch đàn mô ở giai đoạn vườn ươm 40

4.3.1 Ảnh hưởng của che vòm nilon 40

4.3.2 Ảnh hưởng của che lưới che râm 43

4.4 Nghiên cứu ảnh hưởng của loại phân bón và hàm lượng thích hợp với cây bạch đàn mô ở giai đoạn vườn ươm 45

4.5 Nghiên cứu ảnh hưởng của loại thuốc phòng trừ bệnh và nồng độ phù hợp với cây bạch đàn mô ở giai đoạn vườn ươm 49

4.6 Xây dựng hướng dẫn kỹ thuật tạo cây bạch đàn mô Urophylla dòng U6 ở giai đoạn vườn ươm 54

4.6.3 Cấy cây 55

4.6.4 Chăm sóc 56

4.6.5 Đảo bầu và phân loại cây con 57

4.6.6 Phòng trừ sâu bệnh hại 57

4.6.7 Kỹ thuật hãm cây 59

4.6.8 Kiểm kê, phân loại và xuất cây đem trồng 59

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ 61

5.1 Kết luận 61

5.2 Kiến nghị 62

TÀI LIỆU THAM KHẢO 63

có chu kỳ kinh doanh ngắn, có nhiều tác dụng đáp ứng nhu cầu cấp thiết đặt

ra hiện nay Song do đặc thù của sản xuất lâm nghiệp là chu kỳ kinh doanh dài, triển khai trên diện rộng, địa bàn phức tạp, việc nâng cao năng suất rừng trồng dựa vào sự tác động của các biện pháp kỹ thuật lâm sinh gặp nhiều hạn chế Do vậy yếu tố giống đóng vai trò hết sức quan trọng

Hiện nay những ứng dụng và thành tựu của công nghệ sinh học rất lớn

và rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của đời sống con người cũng như trong sản xuất nông - lâm - ngư nghiệp Ngành công nghệ sinh học của Việt Nam còn non trẻ và mới thực sự đi vào chiều sâu trong khoảng 10 năm trở lại đây tuy nhiên cũng bước đầu đạt được những thành tựu nhất định, đặc biệt là trong lĩnh vực nuôi cấy mô tế bào thực vật phục vụ cho sản xuất nông lâm nghiệp với quy mô lớn Ưu điểm của phương pháp này là cho phép nhân giống vô tính với hệ số nhân giống cao trong thời gian ngắn nhưng cây giống tạo ra vẫn giữ được những đặc tính di truyền tốt của cây mẹ, đồng đều về năng suất phẩm chất và chất lượng Đây còn là một biện pháp trẻ hoá giống trong sản xuất lâm nghiệp, sự kết hợp giữa nuôi cấy mô với kỹ thuật giâm hom tạo thành công nghệ mô - hom rất hữu ích trong sản xuất lâm nghiệp

Bạch đàn là một trong những loài cây lâm nghiệp có khả năng phân bố rộng thích nghi với nhiều vùng sinh thái, cây sinh trưởng nhanh và có giá trị trong sản xuất nguyên liệu giấy, gỗ ván dăm, gỗ trụ mỏ Do vậy việc nghiên cứu nhằm tạo ra những giống bạch đàn tốt đã góp phần nâng cao năng xuất trong trồng rừng thâm canh Trong các dòng bạch đàn hiện nay thì dòng bạch

cho công tác trồng rừng công nghiệp và các chương trình trồng rừng xã hội Bạch đàn U6 có những đặc tính vượt trội sinh trưởng nhanh, tỉa cành tự nhiên tốt, độ che phủ của tán lá cao và chất lượng sợi gỗ đạt hiệu quả tốt trong sản xuất giấy Độ tăng chiều cao có thể đạt tới 3,9 - 4,1 m/năm Theo dự kiến dòng bạch đàn U6 có thể đạt sản lượng cây đứng từ 120 m3 đến 150m3/ ha sau

7 - 8 năm nếu được trồng ở điều kiện thuận lợi có thể rút ngắn chu kì kinh doanh Tuy nhiên những giá trị này chỉ đảm bảo cho đời sau khi sử dụng con đường nhân giống vô tính tức là bằng công nghệ mô hom

Quy trình sản xuất giống cây bạch đàn bằng phương pháp nuôi cấy mô

tế bào trải qua nhiều giai đoạn phức tạp mỗi giai đoạn đều có những ảnh hưởng nhất định đến sự sinh trưởng và phát triển của cây con sau này, trong

đó giai đoạn vườn ươm có ảnh hưởng quyết định đến sự thành bại của một quy trình công nghệ Vì vậy, để hoàn thiện quy trình tạo cây giống bạch đàn bằng phương pháp nuôi cấy mô chúng tôi tiến hành đề tài:

"Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật nâng cao tỷ lệ sống và tốc độ

đoạn vườn ươm tại Trung tâm khoa học và sản xuất lâm nông nghiệp tỉnh Quảng Ninh"

1.2 Mục tiêu của đề tài

Xây dựng được quy trình kỹ thuật tạo cây giống bạch đàn mô Urophylla

dòng U6 ở giai đoạn vườn ươm, nhằm nâng cao tỷ lệ sống và tốc độ sinh trưởng của cây bạch đàn mô

1.3 Ý nghĩa của đề tài

- Đã tìm hiểu được ảnh hưởng của các biện pháp kỹ thuật cũng như ảnh

hưởng của yếu tố ngoại cảnh (thông qua mùa vụ) đến tỷ lệ sống và sinh

- Thông qua các kết quả thu được đã bổ sung hoàn chỉnh quy trình nhân

cây giống có chất lượng cao với quy mô lớn đáp ứng cho các dự án trồng rừng

trong nước

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

2.1 Quan điểm về vấn đề nghiên cứu

Do thiếu nghiên cứu và kinh nghiệm ban đầu còn hạn chế cả về mặt lâm sinh và gây trồng bạch đàn, nên phần lớn các khu gây trồng bạch đàn ban đầu tại Việt Nam không thành công Vì vậy có nhiều ý kiến cho rằng cây bạch đàn

có ảnh hưởng xấu đến môi sinh do bạch đàn có tán lá thưa, bề mặt lá dày ảnh hưởng đến nguồn nước và làm cạn kiệt nguồn dinh dưỡng nên không khuyến khích trồng, thậm chí còn bài xích một cách gay gắt mà không dựa trên một cơ

sở khoa học nào Bộ lâm nghiệp lúc đó đã có hội thảo khoa học một các khách quan và đúng đắn về cây bạch đàn Bạch đàn vẫn được coi là cây trồng chính

và quyết định đưa bạch đàn vào cơ cấu cây trồng lâm nghiệp theo Quyết định

số 680 QĐ/KT ngày 15/8/1986

Đối tượng nghiên cứu là bạch đàn E.urophylla với một số ưu điểm về

hình thái như tán lá dày và rậm hơn so với một số loài bạch đàn khác, sinh trưởng mạnh và nhanh khép tán, do đó có ưu thế hơn hẳn trong việc bảo vệ và cải tạo đất Đặc biệt với lợi thế sinh trưởng nhanh, tỉa cành tự nhiên tốt, hình

thái thân thẳng, đẹp nên bạch đàn E.urophylla rất thích hợp với trồng rừng gỗ

trụ mỏ và rừng nguyên liệu giấy, ván sợi Với nhu cầu về gỗ trụ mỏ và cây nguyên liệu giấy lớn như hiện nay thì việc phát triển mạnh việc trồng rừng

bằng cây bạch đàn E.urophylla là hoàn toàn đúng đắn, trong đó công tác

giống phải đi tiên phong trước một bước

2.2 Cơ sở khoa học và ý nghĩa của phương pháp nhân giống vô tính bằng nuôi cấy mô - tế bào

2.2.1 Kỹ thuật nhân giống cây trồng bằng nuôi cấy mô - tế bào

2.2.1.1 Định nghĩa về nuôi cấy mô - tế bào thực vật [15]

Nuôi cấy mô - tế bào thực vật là lĩnh vực nuôi cấy các nguyên liệu thực vật hoàn toàn sạch các vi sinh vật trên môi trường nhân tạo, trong điều kiện

vô trùng Bao gồm:

• Nuôi cấy cơ thể, cá thể như cây non hoặc cây trưởng thành

• Nuôi cấy các cơ quan như: thân, lá, rễ, hoa, quả,

• Nuôi cấy mô sẹo

• Nuôi cấy tế bào đơn, tế bào trần

• Nuôi cấy các tổ chức phôi non và phôi trưởng thành

Về mặt thuật ngữ, nuôi cấy mô - tế bào thực vật còn được gọi là nuôi cấy

thực vật in vitro để phân biệt với các biện pháp trồng, cấy thực vật bằng phương

pháp truyền thống trong điều kiện tự nhiên vẫn được làm từ trước đến nay

2.2.1.2 Cơ sở của khoa học của phương pháp nuôi cấy mô - tế bào [14]

* Cơ sở tế bào học

Năm 1965, Robert Hook là người đầu tiên quan sát được thay đổi tế bào

ở dạng các ô hình tổ ong ở lát cắt mô bản thực vật nhờ kính hiển vi tự tạo Đến năm 1838-1839 Mathias Schleider và Theodor Schwann qua các nghiên cứu mô thực vật được xây dựng lên học thuyết tế bào Theo quan điểm hiện đại, thuyết tế bào gồm 3 nội dung chính sau:

- Mọi cơ thể sinh vật đều được cấu tạo từ một đơn vị là tế bào

- Tế bào là đơn vị sống nhỏ nhất, là đơn vị cấu trúc và chức năng cơ bản

có đầy đủ đặc điểm của cơ thể sống

- Tế bào có khả năng tự sinh sản và chỉ xuất hiện nhờ quá trình phân chia của tế bào

Thực vật là giới có cơ thể đa bào Cũng như tế bào của các cơ thể đa bào khác, tế bào thực vật có 2 thành phần đó là màng và nguyên sinh chất Màng tế bào gồm 3 lớp, lớp giữa là protein, lớp ngoài và trong là lipit Các lipit phần lớn là phospholipit và glucolipit có các đuôi kị nước dính vào nhau Trên màng

có các phân tử protein làm nhiệm vụ dẫn truyền, vận chuyển và thông tin, tạo

Nguyên sinh chất là thành phần quan trọng, bao gồm tế bào chất và nhân

tế bào Trong tế bào chất có các cơ quan như lạp thể, ty thể, vi thể, bộ máy golgi, các axit amin, protein, đường,…là nơi diễn ra các quá trình sống của tế bào Nhân được bao bọc bởi màng nhân, trên màng nhân có các lỗ để trao đổi giữa nhân và tế bào chất Trong nhân có các thành phần hoá học: ADN, ARN, protein, lipit, … giữ vai trò quan trọng về mặt di truyền của tế bào

* Cơ sở di truyền học

Trong cơ thể sinh vật nói chung và thực vật nói riêng thông tin di truyền được truyền qua các thế hệ tế bào bao gồm 2 công đoạn là trong nội bộ từng

cơ thể và giữa hai thế hệ cơ thể

Trong nội bộ cơ thể, việc truyền thông tin di truyền được thực hiện thông qua cơ chế nguyên phân Đây là cơ chế phân bào mà từ một tế bào mẹ ban đầu

sẽ phân thành 2 tế bào con có bộ nhiễm sắc thể giống nhau và giống tế bào mẹ Như vậy, qua nguyên phân bộ nhiễm sắc thể của tế bào mẹ đã được truyền nguyên vẹn sang mỗi tế bào con Sở dĩ có hiện tượng này là do trước mỗi lần giản phân mỗi phân tử ADN của nhiễm sắc thể được thực hiện quá trình tái sinh để từ mỗi ADN hình thành nên 2 phân tử ADN mới giống nhau và giống ADN ban đầu Kết quả của quá trình tái sinh là từ 1 nhiễm sắc thể hình thành nên 2 nhiễm sắc thể mới giống nhau, quá trình này được thực hiện ở kỳ trung gian và thông qua cơ chế phân ly đều của nhiễm sắc thể ở kỳ sau là cơ sở cho truyền trọn vẹn thông tin di truyền trong nội bộ cơ thể

Đối với công đoạn giữa 2 thế hệ cơ thể việc truyền thông tin di truyền được thực hiện thông qua cơ chế giảm phân đã làm cho ở thế hệ đời sau có hiện tượng phân ly tính trạng do bộ nhiễm sắc thể của thế hệ sau không giống nhau và không giống bố mẹ Vì vậy việc duy trì các tính trạng mong muốn ở

bố mẹ sang thế hệ sau bằng sinh sản hữu tính sẽ không đảm bảo hoàn toàn

nghệ nhân giống in vitro đã khắc phụ được nhược điểm lớn này khi đem các

bộ phận sinh dưỡng trên một cây đem nhân giống thì các bộ phận đó có thông tin di truyền như nhau và tạo nên cơ thể mới mang thông tin di truyền giống nhau và giống cơ thể mẹ ban đầu Như vậy, nếu cơ thể mẹ có các tính trạng di truyền tốt thì các tính trạng đó sẽ được biểu hiện ở thế hệ con cái

* Tính toàn năng của tế bào

Cuối thế kỷ XIX đầu thế kỷ XX nhà sinh lý thực vật người Đức Haberlandt đã phát biểu tính toàn năng của tế bào như sau: “Mọi tế bào bất kỳ của cơ thể sinh vật cũng đều mang toàn bộ lượng thông tin di truyền (ADN) cần thiết và đủ của sinh vật đó Khi gặp điều kiện thích hợp mỗi tế bào đều có thể phát triển thành một cá thể hoàn chỉnh”

Tính toàn năng của tế bào mà Haberlandt nói trên chính là cơ sở lý luận của phương pháp nuôi cấy mô - tế bào thực vật Ngày nay các nhà khoa học

đã chứng minh được khả năng tái sinh cơ thể thực vật hoàn chỉnh từ một tế bào riêng rẽ

* Sự phản phân hoá và phân hoá của tế bào

Cơ thể thực vật trưởng thành là một chính thể thống nhất bao gồm nhiều cơ quan chức năng khác nhau, được hình thành từ nhiều loại tế bào khác nhau Tuy nhiên tất cả các loại tế bào đó đều bắt nguồn từ một tế bào đầu tiên (tế bào hợp tử) Ở giai đoạn đầu, tế bào hợp tử tiếp tục phân chia hình thành nhiều tế bào phôi sinh chưa mang chức năng riêng biệt (chuyên hóa) Sau đó từ các tế bào phôi sinh này chúng tiếp tục được biến đổi thành các tế bào chuyên hóa đặc hiệu cho các mô, cơ quan có chức năng khác nhau Sự phân hoá tế bào là sự chuyển các tế bào phôi sinh thành các tế bào mô chuyên hoá, đảm nhận các chức năng khác nhau

Quá trình phân hoá tế bào có thể biểu thị:

riªng biÖt

Tuy nhiên, khi tế bào đã phân hoá thành các tế bào có chức năng chuyên biệt, chúng không hoàn toàn mất khả năng biến đổi của mình Trong trường hợp cần thiết, ở điều kiện thích hợp chúng lại có thể trở về dạng tế bào phôi sinh và phân chia mạnh mẽ Quá trình đó gọi là phản phân hoá tế bào ngược lại với sự phân hoá tế bào

Quá trình phát sinh hình thái trong nuôi cấy mô - tế bào thực vật thực chất là kết quả của quá trình phân hoá và phản phân hoá tế bào 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 hóa và phản phân hóa của tế bào trên cơ sở tính toàn năng của tế bào thực vật Để điều khiển sự phát sinh hình thái của mô nuôi cấy người ta thường bổ sung vào môi trường nuôi cấy hai nhóm chất điều tiết sinh trưởng thực vật là auxin và cytokinin Tỷ lệ hàm lượng hai nhóm chất này trong môi trường khác nhau sẽ tạo ra sự phát sinh hình thái khác nhau Khi trong môi trường nuôi cấy có tỷ lệ nồng độ auxin (đại diện là IAA)/cytokinin (đại diện là kinetin) thấp thì sự phát sinh hình thái của mô nuôi cấy theo hướng tạo chồi, khi tỷ lệ này cao mô nuôi cấy sẽ phát sinh hình thái theo hướng tạo rễ còn ở tỷ lệ cân đối sẽ phát sinh theo hướng tạo mô sẹo (callus)

Ph©n ho¸ tÕ bµo

TÕ bµo ph«i sinh TÕ bµo d·n TÕ bµo chuyªn ho¸

Ph¶n ph©n ho¸ tÕ bµo

2.2.1.3 Các bước của quá trình nhân giống in vitro

Sự thành công hay thất bại của nhân giống vô tính phụ thuộc phần lớn

vào việc thực hiện các bước trong nhân giống in vitro Quy trình này bao gồm

các giai đoạn sau:

* Giai đoạn chuẩn bị

Đây là bước đầu tiên của quy trình nhân giống Tuỳ theo điều kiện, giai đoạn này kéo dài từ 3 - 6 tháng Giai đoạn này gồm các khâu như chọn lọc cây

mẹ để lấy mẫu (cây mẹ thường là cây ưu việt, khoẻ, có trí trị kinh tế, ), chọn

cơ quan để lấy mẫu (thường là chồi non, đoạn thân có chồi ngủ, lá non, đầu rễ)

Mô chọn để nuôi cấy thường là các mô có khả năng tái sinh cao trong ống nghiệm, sạch bệnh, giữ được các đặc tính quý của cây mẹ Sau đó chọn chế độ khử trùng thích hợp làm sao để mẫu cấy bị nhiễm là thấp nhất, đồng thời khả năng sinh trưởng và phát triển vẫn tốt Phương pháp vô trùng mẫu cấy phổ biến hiện nay là dùng các tác nhân hoá học Các hoá chất thường được dùng để khử trùng là cồn 70%, HgCl2, NaOCl, Ca(ClO3)2 Nồng độ chất khử trùng được chọn trên cơ sở thực tiễn thí nghiệm, có nhiều trường hợp phải phối hợp hai hay nhiều chất khử trùng với nhau Cũng có thể bổ sung các chất kháng nấm và

vi khuẩn vào môi trường nhằm tăng hiệu quả khử trùng

Thời gian khử trùng được xác định bằng thực nghiệm đối với từng loài cây, loại mô hoặc mô nuôi cấy Nhìn chung, mô non khử trùng trong thời gian ngắn, mô già trong thời gian dài hơn

* Giai đoạn nuôi cấy khởi động

Sau khi khử trùng, ta đưa mẫu vào nuôi cấy in vitro trên môi trường

dinh dưỡng nhân tạo thích hợp để tái sinh mô cấy Môi trường này được xác lập cho từng loại cây, loại mô nuôi cấy Các mẫu nuôi cấy nếu không bị nhiễm khuẩn, nấm hoặc virus sẽ được lưu giữ ở phòng nuôi cấy với điều kiện

nhiệt độ, ánh sáng phù hợp Sau một thời gian nhất định, từ mẫu nuôi cấy ban đầu sẽ xuất hiện các cụm tế bào hoặc cơ quan (chồi, cụm chồi, rễ) hoặc các phôi vô tính có đặc tính gần như phôi hữu tính Đây sẽ là những vật liệu khởi đầu để cho quá trình nhân nhanh tiếp sau đó

* Giai đoạn nhân nhanh

Một khi mẫu cấy sạch đã được tạo ra và từ đó nhận được các cụm chồi, các phôi vô tính sinh trưởng tốt, quá trình nuôi cấy sẽ bước vào giai doạn nhân nhanh Người ta cần thu được tốc độ nhân nhanh cao nhất trong điều kiện nuôi cấy và thành phần môi trường đã được tối ưu hóa nhằm đạt được mục tiêu này Quy trình cấy chuyển để nhân nhanh chồi thường kéo dài trong khoảng 1 - 2 tháng tùy mỗi loại cây và nhìn chung cho cả giai đoạn nhân nhanh là vào khoảng 10 - 36 tháng

* Giai đoạn tạo cây hoàn chỉnh

Các chồi hình thành trong quá trình nuôi cấy có thể phát rễ tự sinh nhưng thông thường các chồi này phải được cấy sang một môi trường khác để kích thích tạo rễ Ở giai đoạn này phải tạo cây trong ống nghiệm phát triển cân đối về thân, lá, rễ để đạt tiêu chuẩn của một cây giống

* Giai đoạn vườn ươm

Đây là giai đoạn đánh giá quá trình nhân giống in vitro khi chuyển cây

từ điều kiện vô trùng của phòng thí nghiệm ra ngoài tự nhiên Khi đưa cây từ ống nghiệm ra ngoài vườn ươm, nhằm giảm đi hiện tượng “sốc” do thay đổi

về điều kiện môi trường cần có giai đoạn thích nghi Quá trình thích nghi với điều kiện bên ngoài của cây yêu cầu sự chăm sóc đặc biệt, do đó ở giai đoạn này cần chủ động để điều khiển được quá trình chiếu sáng, dinh dưỡng và giữ nước cũng như lựa chọn các giá thể thích hợp trong điều kiện cách ly bệnh để cây con đạt tỷ lệ sống cao

2.2.2 Ý nghĩa của việc nhân giống vô tính bằng phương pháp nuôi cấy mô

Đối với cây gỗ lớn nhân giống bằng hạt không phải bao giờ cũng thuận lợi và hợp lý Khi nhân giống bằng hạt không đảm bảo truyền đạt đầy đủ các đặc tính di truyền quý của bố mẹ cho hậu thế vì hậu thế có xu hướng phân ly theo các định luật của Menđen Ngay cả khi truyền đạt được các tính trạng di truyền của bố mẹ thì nhân giống bằng hạt vẫn gặp một số khó khăn vì một số loài hạt nhỏ tỷ lệ này mầm thấp, thời gian nảy mầm dài, nhiều loài cây gỗ có chu kỳ ra quả dài, trong những trường hợp này thì nhân giống vô tính nói chung và nuôi cấy mô nói riêng có ý nghĩa lớn

Nhân giống vô tính bằng nuôi cấy mô với ưu điểm nổi bật là có thể tạo

ra hàng loạt các cá thể đồng nhất về mặt di truyền từ một cá thể ban đầu với

hệ số nhân giống cao ở quy mô công nghiệp Nó có thể được ứng dụng để:

• Nhân nhanh các giống cây trồng có giá trị kinh tế cao hoặc khó nhân giống bằng các phương pháp nhân giống thông thường khác

• Duy trì và nhân nhanh những kiểu gen quý, đặc biệt là những kiểu gen

có nguy cơ bị tuyệt chủng nhằm mục đích làm nguyên liệu khởi đầu cho việc tạo giống cây trồng

• Duy trì và nhân nhanh những dòng bố mẹ đồng hợp tử để phục vụ cho công tác sản xuất hạt lai

• Tạo ra các cây sạch bệnh, virus nhằm phục tráng giống cây trồng

• Bảo quản nguồn gen thực vật

Trong lâm nghiệp, rừng trồng bằng cây giống nuôi cấy mô sẽ cho năng suất cao hơn hẳn cây hạt, độ đồng đều của rừng trồng lớn, do đó thuận lợi cho việc khai thác và chế biến

2.3 Lƣợc sử về cây bạch đàn

2.3.1 Phân bố địa lý

Bạch đàn (Eucalyptus L’Herit) là một chi thực vật thuộc họ Sim (Myrtaceae) bao gồm trên 500 loài và được phân thành nhiều chi phụ khác nhau chủ yếu gặp ở Australia Cái tên Bạch đàn Eucalyptus lần đầu tiên được

nhà thực vật học người Pháp là Charles Louis L’ Heritier de Brutelle đặt cho

vào năm 1788 trên cơ sở mẫu vật từ loài bạch đàn E obliqua trên đảo Bruny,

Taxmania vào năm 1777 vào chuyến thám hiểm lần thứ ba của James Cook

Từ đó đã có tới 600 loài và biến chủng được đặt tên và mô tả, gần đây đã chấp nhận 500 loài [11]

Do các điều kiện tự nhiên (đất đai, khí hậu ) rất khác nhau nên các loài bạch đàn cũng thể hiện sự đa dạng khó tin về kích thước Loài bạch đàn khổng lồ

E regnans của bang Victoria và Taxmania được coi là cây cao nhất ở Australia

và là cây lá rộng cao nhất thế giới vì đạt chiều cao trên 100m Những loài bạch

đàn khác cũng có chiều cao gần 100m như E diversicolor của bang Tây Australia, E obliqua, E globulus, E viminalis và E delegatensis của vùng Đông

Nam Australia và Taxmania Các loài bạch đàn của vùng khí hậu có chế độ mưa

mùa hè của bang New South Wales và Queensland là E saligna, E grandis,

E pilularis và E microcorys Các loài này thường có chiều cao trên 50m, đôi

khi đạt tới chiều cao 75m và đường kính trên 3m, thân tròn đều thẳng đẹp Nhiều loài có giá trị khác lại không có được chiều cao khổng lồ như vậy mà chỉ đạt trên dưới 35m trong khi tại các vùng có lượng mưa thấp dưới 750mm thì bạch đàn thường phân bố rải rác và có chiều cao không quá 25m Bạch đàn

E salmonophloia thường thấy ở Tây Ausstralia có thể đạt chiều cao 30m trên

những vùng có lượng mưa thấp đến 250mm Có thể coi đây là ví dụ điển hình

về khả năng thích nghi cao trong điều kiện cực kì khắc nghiệt [11]

Hầu hết các loài bạch đàn không chịu được ngập úng, song cũng có

một số ít loài chịu được nước ngập theo mùa như E alba, E camaldulensis,

E microtheca và E robusta Tại một số nước, người ta còn dùng các loài cây

này trồng vào vùng đầm lầy nhằm làm khô đầm lầy và cải tạo đầm lầy v.v

2.3.2 Phân loại

Người đầu tiên nghiên cứu phân loại bạch đàn là nhà thực vật học Willdenow (1799) khi ông xếp 12 loài bạch đàn vào hai nhóm nhờ vào sự khác biệt về nắp nụ hoa Sau này các nhà nghiên cứu phải gặp nhiều khó khăn hơn và họ phải dựa vào vô số đặc điểm để phân biệt như: Kích thước, hình dạng thân, dạng vỏ trên thân và cành, dạng bong vỏ, tính trạng lá của phôi cây mầm, cây non, cây trung niên và cây trưởng thành, gân lá, kiểu hoa, hình dạng và cấu trúc của mầm hoa và quả, hình thái hạt Ngoài ra vị trí địa lý nơi phân bố và môi trường sống của loài cũng đóng một vai trò lớn

Theo Boland et al (1987) và Eldridge et al (1993) [17; 18] chi bạch đàn được chia làm 8 chi phụ, đó là:

Trong mỗi chi phụ còn có thể có các nhóm loài (series) khác nhau

Trong số 8 chi phụ bạch đàn thì chi phụ Symphyomyrtus có nhiều loài được sử

dụng vào công tác trồng rừng diện rộng trên khắp thế giới gồm có các loài

như: E camaldulensis, E tereticornis, E urophylla, E grandis, v.v…

2.3.3 Đặc điểm sinh vật học

- Có sức đề kháng lớn, trên nhiều vùng có điều kiện lập địa khó khăn bạch đàn vẫn có thể sinh trưởng được Người ta gọi khả năng này là tập quán xâm thực của bạch đàn

- Sinh trưởng và phát triển nhanh, liên tục, không có chồi ngủ Tất cả các loài bạch đàn đều có chồi bất định và "búp trần", hai nét đặc trưng này cho phép bạch đàn tăng trưởng không ngừng cả về chiều cao và bề rộng và luôn sản sinh ra các thế hệ cành mới

- Có sức đâm chồi mạnh: Đại bộ phận các loài bạch đàn đều phát triển

một cơ quan tự bảo vệ dưới đất được gọi là "củ gỗ" (lingotuber) Mỗi khi trên

phần mặt đất của cây con bạch đàn bị phá huỷ bất thường, chất dinh dưỡng dự trữ trong lingotuber được huy động để tạo thành chồi mới nói chung là khoẻ hơn các cây cũ, các chồi mới này có kích thước lớn hơn và lại cung cấp chất dinh dưỡng dự trữ mới cho lingotuber đây là một hình thức bảo vệ tốt của bạch đàn

- Cấu trúc ngọn cây rõ rệt và có cơ chế kiểm soát chặt chẽ, giữ được vị trí ưu trội của đỉnh ngọn

- Tỉa cành tự nhiên tốt, không để lại vết sẹo trên thân cây, vì vậy thân cây thường nhẵn nhụi, trông đẹp mắt

- Thân cây thẳng, độ thon đẹp (ít thót ngọn) từ lâu đã thu hút được người sử dụng

2.3.4 Công dụng của bạch đàn [7]

Bạch đàn có rất nhiều loài cho nên giá trị sử dụng cũng có nhiều mặt khác nhau:

- Gỗ xây dựng và chống lò: Có nhiều loài bạch đàn có gỗ cứng, thân tròn

và thẳng, sinh trưởng nhanh và qua bảo quản thì khá bền nên có giá trị trong xây

dựng như các loài: E salinga, E regrang, E grandis, E citriodora,

- Bột giấy và giấy: Một số loài bạch đàn (E camaldulensis, E urophylla)

có gỗ cho sợi có thể thể sử dụng để chế biến bột giấy và giấy Tuy nhiên vì sợi gỗ bạch đàn chỉ có chiều dài 0,6 - 1,4 mm, thuộc loại sợi ngắn nên nếu muốn sản xuất các loại giấy có chất lượng cao, độ dai lớn thì phải pha trộn thêm các loại bột sợi dài như thông, tre,

- Gỗ dán nhiều lớp mỏng: Dùng keo dán các miếng gỗ có kích thước và hình dạng khác nhau tạo thành các tấm ván mỹ thuật dùng trong công nghiệp xây dựng Loại ván này có màu sắc đẹp, độ bền tốt và giá thành thấp do tận dụng được các cây gỗ có kích thước nhỏ, gỗ phế phẩm ở các khâu công nghiệp khác

- Ván sợi gỗ

- Sợi visco dùng trong kỹ nghệ dệt

- Tinh dầu: Lá bạch đàn có thể dùng để cất tinh dầu, tỷ lệ dầu từ 0,02

đến 3,5%, cá biệt có loài tới 5% như E dives 3 - 4,5%, E radiata 3,0 - 5,0%

Tinh dầu bạch đàn dùng làm thuốc chữa các bệnh bạch hầu, cảm cúm, phong thấp và các bệnh về đường hô hấp khác Dầu bạch đàn còn được dùng làm chất thơm trong công nghiệp xà phòng, nước hoa

- Tananh: Hàm lượng tananh ở trong vỏ một số loài bạch đàn còn khá cao

(loài E astrigens vỏ chứa 40 - 45% tananh có thể xuất khẩu vỏ thô được) Hoa một số loài bạch đàn có mật có thể nuôi ong như E exerta, E camaldulesis,

Phần lớn mật ong tiêu thụ tại Australia là mật ong lấy từ hoa bạch đàn

Ngoài các công dụng trên, bạch đàn còn được trồng để lấy chất đốt, có tác dụng phòng hộ, dùng làm cây phong cảnh,

* Bạch đàn E.urophylla

Loại bạch đàn này có nhiều tên gọi khác nhau trước năm 1972 các nhà

lâm nghiệp Australia thường gọi là E decaineana (do Blume đặt cho loài cây này vào năm 1949) Từ năm 1972 trở đi tên loài E urrophylla do Blake đề

nghị được các nhà thực vật học và lâm nghiệp công nhận và sử dụng

Eucalyptus urophylla là loài có phân bố tự nhiên ở một số đảo của phần

cực Nam của quần đảo Santo - Indonesia, bao gồm các đảo: Adonara, Alor,

Flores, Lomblen, Pantar Timor và Wetar Tại đây E urophylla xuất hiện theo

dải 70

bố chưa rõ ràng Hiện nay người ta chấp nhận vùng phân bố của loại bạch đàn này là từ 122 - 1270

kinh đông Trong khu vực phân bố bạch đàn E urophylla

sống từ vùng bán sơn địa tới vùng núi nhưng cũng thấy có hiện tượng xuất hiện loài này ở vùng có vĩ độ thấp

E urophylla có phân bố theo độ cao lớn nhất trong số các loài bạch

đàn (79 - 2960m so với mặt biển) Do thay đổi về độ cao nên biến động về nhiệt độ cũng vì thế mà khá lớn Trên cùng một đảo với khoảng cách không thấy xa nhau mà các quần thụ phải thích nghi với các điều kiện

trên độ cao 1900m Trên đảo Timor từ độ cao 1000m trở lên, ngoài lượng mưa cao (1300 - 2200mm) còn thấy cả sương mù thường xuyên Mặc dù phạm vi phân bố hẹp song loài bạch đàn này vẫn có lượng biến dị di truyền lớn theo độ cao được thể hiện qua các xuất sứ của loài ở nhiều nước (Nguyễn Hoàng Nghĩa, 2000).[11]

Bạch đàn là loài cây quan trọng trong cơ cấu cây lâm nghiệp ở nước ta, được trồng chủ yếu tại các tỉnh miền Trung và miền Nam cung cấp nguyên liệu dùng trong công nghiệp giấy và ván dăm Tuy nhiên do đặc điểm về mặt khí hậu nên trong số các loài bạch đàn du nhập vào nước ta chỉ có một số loài phát triển tốt và có giá trị kinh tế cao đã được kiểm nghiệm như bạch đàn uro

(E urophylla), bạch đàn tere (E tereticornis), trong đó bạch đàn E urophylla

có thể mọc lẫn với bạch đàn E alba (Martin and Cossalater 1975 - 1976) Bạch đàn E urophylla thích hợp với các lập địa có đất sâu ẩm ở các tỉnh miền

Bắc, Bắc Trung Bộ và Tây Nguyên Các xuất xứ có triển vọng nhất cho vùng trung tâm miền Bắc là Lewotobi và Egor Flores (Nguyễn Dương Tài,1994; Lê Đình Khả, 1996), Egor Flores cũng là một trong những xuất xứ có triển vọng nhất ở Mang Linh và Lang Hanh của vùng Đà Lạt (Lê Đình Khả,1996, Phạm Văn Tuấn và cs, 2001)

- Đặc điểm hình thái

+ Dạng thân, cành: Loài bạch đàn E.urophylla thường có thân thẳng,

tăng trưởng nhanh, có thể đạt kích thước rất lớn (chiều cao đạt 53m, đường kính ngang ngực đạt 1,26 m), cành thẳng có sự phân chia lưỡng thân của các các nhánh rất đều và tỉa cành tự nhiên tốt

+ Hình thái vỏ: Thường thấy tồn tại hai dạng vỏ trên một thân, dạng vỏ sần sùi, ráp dày có màu nâu đỏ, các cây non có vỏ màu nâu khi già chuyển màu xám

+ Kiểu lá: Lá có kiểu xếp so le, lá có hình ngọn giáo, cuống ngắn, phiến

lá dài tạo cho lá có hình thon

+ Dạng hoa quả: Hoa lưỡng tính có cấu tạo thích hợp với kiểu thụ phấn chéo nhờ côn trùng Cụm hoa có kiểu hình xim hai ngả, số quả bình quân trên mỗi cụm hoa thường là 7, đế của hoa có hai dạng phổ biến nhất là dạng đế hình chuông và dạng đế hình bán cầu Bầu hoa là bầu thượng, bầu khi thì lõm

- Công dụng của loài bạch đàn E urophylla

Tại nơi nguyên sản, gỗ của E urophylla được sử dụng rất nhiều trong

xẻ ván, xây dựng và làm đồ trong gia đình, ở một số nước trên thế giới loài bạch đàn này được trồng chủ yếu để làm nguyên liệu giấy Đặc biệt, do có thân thẳng, tăng trưởng nhanh và chiều cao dưới cành lớn nên loài bạch đàn

E urophylla đáp ứng rất tốt cho yêu cầu gỗ trụ mỏ

2.4 Tình hình phát triển cây bạch đàn

2.4.1 Trên thế giới

Hệ thực vật Australia được coi là hệ thực vật rất khác lạ và hấp dẫn mà bạch đàn là một thành phần quan trọng của nó Cũng chính vì thế mà bạch đàn đã mau chóng vượt ra khỏi biên giới của Australia để ra ngoài với thế giới

từ rất sớm Bạch đàn được trồng lần đầu tiên ở ngoài vùng phân bố là ở Bồ Đào Nha từ khoảng 400 năm trước đây Ngay từ năm 1789 trong Vườn thực

vật Kew (Anh quốc), người ta đã thấy có bạch đàn E obliqua lớn lên từ hạt

được thu hái từ Australia vào năm 1773 Giữa những năm 1800 hạt giống bạch đàn đã được gửi đi nhiều nước trên hầu hết các châu lục để thử nghiệm gây trồng Diện tích trồng rừng bạch đàn đã tăng lên không ngừng trong nhiều thập niên qua Tính đến năm 1975, khối lượng gỗ sản xuất hàng năm từ các khu rừng trồng bạch đàn ngoài Australia đã gấp 9 lần khối lượng gỗ sản xuất

từ rừng tự nhiên Australia Vào đầu những năm 1990, xuất khẩu hạt giống thương mại ở Australia đạt khoảng 8 triệu đôla Úc/năm, trong đó có một phần đóng góp quan trọng của hạt giống bạch đàn

2.4.1.1 Nhu cầu trồng rừng

Vùng châu Á Thái Bình Dương có diện tích bằng 1/4 diện tích trái đất song lại chiếm đến hơn một nửa dân số thế giới Khu vực này có cả một số nước giàu có nhất và những nước nghèo nhất, những nước có nhiều rừng và những nước có ít rừng, những nước nhập khẩu và những nước xuất khẩu gỗ

trên thế giới Diện tích rừng của khu vực đạt khoảng 565 triệu ha, bằng 16% diện tích rừng thế giới Độ che phủ rừng ôn đới trong khu vực hầu như không thay đổi, song độ che phủ rừng nhiệt đới thì đang ngày một suy giảm Sự tàn phá rừng ở các nước châu Á trong giai đoạn 1980 - 1990 là khoảng 3,9 triệu ha mỗi năm, giai đoạn 1990 - 1995 có thấp hơn đôi chút, ước tính là 1,2% nhưng đây là tỷ lệ phá rừng lớn nhất trong các vùng nhiệt đới của thế giới Hai nguyên nhân chính của sự mất rừng chính là phá rừng làm nông nghiệp và khai thác gỗ quá mức (Tigerpaper, Vol.XXIV, No.1, 1997)

Nhiều nước trên thế giới đang thực hiện các chương trình trồng rừng lớn như Trung Quốc, Ấn Độ, Indonesia, Thái Lan, Việt Nam và một số nước khác đang mở rộng các khu bảo tồn Tới năm 1990, các nước có số lượng rừng trồng lớn là Ấn Độ (18 triệu ha), Indonesia (8,75), Braxin (7,0), Việt Nam (2,1), Thái Lan (0,76) Rừng trồng của 3 tỉnh ở Trung Quốc (Quảng Tây, Quảng Đông và Hải Nam) là 8,4 triệu ha, chiếm 20% tổng số rừng trồng của toàn Trung Quốc.[21]

trong năm 1994 và đạt khoảng 1/3 mức sản xuất của toàn thế giới Vùng châu

Á Thái Bình Dương cũng sản xuất 16% gỗ tròn công nghiệp của thế giới, tăng

từ 250 triệu m3

vẫn chiếm tỷ trọng lớn trong cán cân năng lượng của người dân

Theo Chương trình phát triển năng lượng gỗ khu vực thì giá trị gỗ củi

sử dụng ở 15 nước thành viên đạt tới 29 tỷ USD mỗi năm Thí dụ ở Thái Lan,

gỗ củi chiếm 30% tổng năng lượng sử dụng và đạt 2 tỷ USD Một số nước như Philippin, Thái Lan, v.v… đã chuyển từ nước xuất khẩu thành nước nhập khẩu gỗ Indonesia và Malaysia vẫn là các nước xuất khẩu gỗ lớn của khu vực Năm 1994, Indonesia sản xuất 10 triệu m3

gỗ và xuất 8 triệu m3, còn

Nếu xét chung cho cả khu vực thì vùng châu Á Thái Bình Dương là nơi nhập gỗ vì năm 1994 giá trị nhập nhiều hơn xuất là 8,4 triệu USD, nhưng riêng Nhật bản đã nhập tới 17 triệu USD (Tigerpaper, Vol.XXIV, No.1, 1997)

2.4.1.2 Thực trạng trồng rừng bạch đàn [11]

Trong những năm vừa qua, diện tích rừng trồng bạch đàn trên thế giới

đã tăng lên đáng kể Theo số liệu công bố vào năm 1993 thì rừng trồng bạch đàn năm 1990 đã đạt khoảng 10 triệu ha tại 3 châu lục lớn là châu Phi, châu

Mỹ, châu Á Thái Bình Dương, chiếm tới 23% tổng số diện tích rừng trồng

Bảng 2.1: Phân bố của các vùng trồng rừng theo chi và loài

ở vùng nhiệt đới trong năm 1990 (triệu ha)[22]

Gç kh¸c

Braxin là nước có diện tích trồng rừng bạch đàn lớn nhất thế giới và

họ đã bắt đầu trồng bạch đàn để xuất khẩu gỗ từ năm 1904 Tới năm 1993 ước tính có khoảng 3 triệu ha rừng trồng bạch đàn ở Braxin Ấn Độ có thể

là nước đứng thứ hai về diện tích trồng bạch đàn sau Braxin Năm 1972 nước này đã có trên 400.000 ha, còn đến năm 1985 đã có 550.000 ha rừng

bạch đàn (FAO, 1985), chủ yếu là bạch đàn E tereticornis Cứ sau một số

năm thì diện tích này lại tăng lên đáng kể

Bảng 2.2: Diện tích rừng trồng bạch đàn do FAO ƣớc tính năm 1985

2.4.2 Ở Việt Nam

Bạch đàn là một trong số các loài cây trồng rừng chính của Việt Nam, không chỉ đối với trồng rừng tập trung mà còn cả đối với trồng cây phân tán, trồng cây trong các hộ gia đình Cho tới trước những năm 1970, đã có trên 50

loài bạch đàn được khảo nghiệm ở Việt Nam và từ đó đến nay đã có hàng chục loài được khảo nghiệm trên diện rộng làm cơ sở cho chọn loài và xuất xứ sinh trưởng nhanh phục vụ trồng rừng đại trà [10]

Theo số liệu của Vụ Khoa học Công nghệ, Bộ Lâm nghiệp (1994) thì trong giai đoạn 1986-1992, diện tích trồng các loại bạch đàn ở Việt Nam chiếm tới 46,5% tổng diện tích trồng rừng trong đó:

2.5 Một số thành tựu nghiên cứu về nhân giống vô tính bạch đàn và một

số cây lâm nghiệp

2.5.1 Trên thế giới

Vào đầu những năm 1950 người ta cho rằng bạch đàn là loài không thể nhân giống bằng hom cành Đến cuối những năm 1950 có nhiều công trình nghiên cứu nhằm tìm ra các biện pháp giải quyết thích hợp để ứng dụng bạch đàn vào trồng rừng dòng vô tính với mục đích nâng cao được năng suất và chất lượng rừng trồng trong sản xuất lâm nghiệp

Tại Braxin đã có một chương trình cải thiện giống bạch đàn theo Campinho

và Ikemori (1989) Thời gian cần cho mỗi chương trình cải thiện giống kể cả

từ khi khảo nghiệm loài, khảo nghiệm xuất xứ, chọn giống và xây dựng vườn

giống cũng mất 20 năm Do vậy, người ta đã áp dụng chương trình cải thiện tăng tốc bằng cách sử dụng nhân giống sinh dưỡng và chọn lọc mạnh trên các rừng trồng bạch đàn cho phép tăng thu rất lớn về sinh trưởng thể tích, nhờ chương trình này mà tính kháng bệnh của cây, khả năng tạo chồi và năng suất tăng lên đáng kể

Ở Công gô, từ năm 1978 đã thực hiện việc trồng rừng hoàn toàn bằng hom cành trên phạm vi rộng từ 615 dòng vô tính bạch đàn lai tự nhiên và đã

có ít nhất 40 dòng được gây trồng trên diện tích 25.000 ha

Ở Colombia, một chương trình cải thiện dài hạn và ngắn hạn đã được đề

xuất và triển khai thực hiện cho bạch đàn E grandis (Lambeth et al, 1983)

sau 2,5 năm thử nghiệm các dòng vô tính được đánh giá và phân thành 3 loại:

- Loại thứ nhất: Gồm 30 dòng vô tính tốt nhất, được dùng để giâm hom hàng loạt phục vụ sản xuất số lượng cây giống lớn trong năm 1991 với tăng thu 69%

- Loại thứ hai: Gồm các dòng vô tính tốt thứ hai, tốt hơn so với hạt đối chứng song kém hơn 30 dòng tốt nhất, được sử dụng để sản xuất cây hom cho tới khi 30 dòng tốt nhất cung cấp đủ hom cho chương trình trồng rừng, tăng thu năng suất dự kiến đạt 30%

- Loại thứ ba: Gồm các dòng không đạt yêu cầu bị loại bỏ

Đặc biệt ở Trung Quốc trong những năm gần đây người ta đã tuyển

chọn được một số dòng bạch đàn E urophylla và bạch đàn lai giữa E grandis với E urophylla và xác định cây ưu trội để đưa vào sản xuất trên quy mô lớn

với dây chuyền hiện đại, tạo ra cây con có chất lượng tốt và đã đưa vào trồng được một diện tích đáng kể tại 2 tỉnh Quảng Đông và Quảng Tây

Số lượng các loài bạch đàn được nhân giống bằng phương pháp nuôi cấy mô ngày một tăng Theo Gupta and Mascarenhas đến năm 1987 đã có trên 20 loài bạch đàn được nhân giống thành công bằng nuôi cấy mô và tạo

Bảng 2.3: Các loài bạch đàn đã đƣợc nhân giống bằng nuôi cấy mô

Các nhà khoa học Ấn Độ đã tạo thành công cây mô từ các cây trội bạch

đàn Eucalyptus camandulensis, E tereticornis, E globulus, E torelliana và cả

từ các cây trội có hàm lượng tinh dầu cao của bạch đàn chanh E citriodora

Cây mô bạch đàn chanh 6 tháng tuổi và 12 tháng tuổi cho hàm lượng tinh dầu khá cao

Tại Australia nhân giống bằng phương pháp nuôi cấy mô đã được áp dụng để nhân nhanh các cây được chọn cho tính chịu mặn trong đất và đang

được đưa và sản xuất lớn cho loài E camaldulensis Vào năm 1987 khoảng

20.000 cây mô của các dòng vô tính chịu mặn đã được tạo ra để trồng lại rừng tại các mỏ boxite gần Perth, tây Australia (Eldridge et al, 1993)[18]

Theo Nguyễn Quang Thạch (2000) hiện nay Trung Quốc là một nước

đã đạt nhiều thành công trong việc nhân giống cây lâm nghiệp bằng nuôi cấy

mô Đến nay đã có hơn 100 loài cây thân gỗ được nuôi cấy như: Dương, bạch đàn, tếch, hông Ở vùng nam Trung Quốc năm 1991 người ta đã tạo ra trên một triệu cây mô của các cây và các dòng lai được chọn lọc Những cây mô

này được dùng như những cá thể đầu dòng để tạo cây hom tại các vườn ươm cây địa phương Như vậy cho thấy rằng lai giống, khảo nghiệm giống và nhân giống là những khâu cơ bản khi phát triển các giống keo lai và bạch đàn lai Đây là một hướng đi đã được nhiều nhà lâm nghiệp trên thế giới áp dụng để tạo ra các giống lai có năng xuất cao (Lê Đình Khả, 2008).[6]

Một số loài cây lá kim hiện nay cũng được nuôi cấy thành công, loài

thông đã được nuôi cấy thành công đó là Pinus nigra, P caribarea và loài thông P pinaster Có tới 30 loài trong số các loài cây lá kim được nghiên

cứu nuôi cấy mô đã đạt được những thành công bước đầu như Bách tán

(Araucaria), Liễu sam (Cryptomeria japonica) (Nguyễn Quang Thạch,

2000) Trong số 30 loài cây lá kim đưa vào nuôi cấy mô đã có 4 loài được

đưa vào trồng với quy mô lớn Cù tùng (Sequoia sempvirens) ở Pháp, loài thông P radiate ở viện nghiên cứu lâm nghiệp New Dilan, Thông P taera

và P seudotsuga menziesii ở Mỹ.[15]

Ngoài ra việc nhân giống một số loài cây gỗ khác như phi lao, tếch cũng đã đạt được một số thành công nhất định, người ta đã nhân giống thành công cây phi lao bằng biện pháp nuôi cấy mô, và đang áp dụng kỹ thuật này

để tạo cây phi lao có khả năng sinh trưởng nhanh, kháng bệnh cố định đạm cao cho trồng rừng Tại Thái Lan vào năm 1986 cũng phát triển thành công kỹ thuật nuôi cấy mô cho cây Tếch và cho phép tạo ra 500.000 chồi từ một chồi trong một năm (Ikemori, Y.K, 1987).[20]

Như vậy để phát triển ngành lâm nghiệp hiện nay cần khuyến khích và đẩy mạnh hơn nữa các công trình nghiên cứu về tạo giống cây rừng bằng công nghệ sinh học Bên cạnh việc học tập và kế thừa những kết quả nhân giống cây lâm nghiệp bằng phương pháp nuôi cấy mô của các nước trong khu vực và quốc tế chúng ta cần căn cứ vào điều kiện tự nhiên trong nước để nghiên cứu và đưa vào sản xuất những giống cây có chất lượng tốt và hiệu

2.5.2 Tại Việt Nam

Trong những thập niên trước đây việc trồng rừng chủ yếu nhằm mục đích phủ xanh thì hiện nay việc trồng rừng sản xuất lại đòi hỏi phải có năng xuất cao Vì vậy việc chọn tạo và nhân giống bạch đàn, keo và một số cây lâm nghiệp đóng vai trò quan trọng quyết định hiệu quả trồng rừng

Từ trước năm 1970 đã có trên 50 loài bạch đàn được khảo nghiệm tại Việt Nam và cho đến nay đã có thêm hàng chục loài được khảo nghiệm tại nhiều vùng trên cả nước làm cơ sở cho việc lựa chọn những xuất xứ phù hợp đưa vào trồng rừng với quy mô lớn (Lê Đình Khả, Nguyễn Hoàng Nghĩa, Hoàng Chương 1993).[10]

Hiện nay quy trình nhân giống cây lâm nghiệp với quy mô lớn đã được thực hiện tại một số đơn vị như Trung tâm nghiên cứu giống cây rừng thuộc viện khoa học lâm nghiệp; Trung tâm khoa học sản xuất và ứng dụng nông lâm nghiệp tỉnh Quảng Ninh; Trường đại học lâm nghiệp ngoài ra còn có một số cơ sở nuôi cấy mô nhỏ phục vụ cho công tác trồng rừng tại các địa phương Nuôi cấy mô ở nước ta được áp dụng rộng rãi cho nhiều loài bạch đàn nhập nội và các dòng vô tính bạch đàn lai, keo lai có năng suất cao Cùng với những kết quả về cải thiện giống Trung tâm nghiên cứu giống cây rừng đã nghiên cứu thành công kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào cho keo lai, bạch đàn và một số cây rừng khác (Lê Đình Khả và cs, 2003).[4]

Theo Mai Đình Hồng (1995), môi trường nuôi cấy mô thích hợp cho

4,5 g/l agar + 0,5 ml/l BAP + 0,25 ml NAA), môi trường tạo rễ (1/4 MS +1,5% đường + 5g/l agar + 1mg/l IBA).[2]

Dương Mộng Hùng (1993) đã nghiên cứu nuôi cấy mô cho hai loài

bạch đàn E camaldulensis và E urophylla từ cây chồi của hai loài đã tạo

được một số cây mô bạch đàn với hệ số nhân chồi là 1-2 lần.[1]

Theo Đoàn Thị Nga thuộc viện nghiên cứu cây nguyên liệu giấy Phù Ninh (Phú Thọ) đối với bạch đàn dòng PN2 thì công thức nuôi cấy thích hợp

là môi trường nhân nhanh MS + 0,5 mg/l BAP + 0,25mg/l NAA, môi trường

ra rễ tối ưu là 1/4MS + 1 mg/l IBA.[9]

thành công, kết quả cho thấy thời kỳ mẫu bị nhiễm bệnh ít nhất và cho tỷ lệ bật chồi cao nhất khoảng tháng 5 - 8 Môi trường MS có bổ sung 0,5 mg/l BAP cho chồi trung bình mỗi cụm cao nhất (16,6 chồi/cụm), môi trường ra rễ thích hợp là môi trường MS có bổ sung 1,0 mg/l IBA cho tỷ lệ ra rễ tới 83,8% (Đoàn Thị Mai và cs, 2000).[8]

Nguyễn Ngọc Tân và Trần Hồ Quang thuộc Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam đã nghiên cứu nhân giống cây lai giữa bạch đàn liễu và bạch đàn trắng bằng phương pháp nuôi cấy mô Kết quả nghiên cứu cho thấy việc nhân chồi bạch đàn lai đạt kết quả tốt trên môi trường MS có bổ sung 0,3 - 0,5 mg/l BAP và 0,2 mg/l Kinetin Môi trường ra rễ thích hợp là 1/2 MS + 1 mg/l IBA (tỷ lệ ra rễ đạt 80% sau 12 ngày).[12]

Một số dòng bạch đàn lai đã được nghiên cứu nhân giống bằng nuôi cấy

mô và bước đầu đã có được những kết quả nhất định Môi trường nuôi cấy mô cho cây bạch đàn dòng UE35 thì hoá chất khử trùng thích hợp là chất kháng sinh với nồng độ 4,5mg/l trong thời gian 25 phút, tỷ lệ bật chồi đạt 17,5% và PN3D là mẫu bật chồi đạt 17,5% HgCl2 nồng độ 0,5% trong khoảng thời gian

là 12 phút, môi trường là MS* + BAP 0,5 mg/l + NAA 0,3 mg/l + các phụ gia khác (Đoàn Thị Mai, 2008)

Th.S Trần thị Doanh và cộng sự thuộc Trung tâm Khoa học và sản xuất Lâm nông nghiệp Quảng Ninh đã nghiên cứu nhân giống thành công bạch đàn

E.urophylla dòng U6 ở quy mô công nghiệp, hàng năm có thể cung cấp cho thị trường trên chục triệu cây giống bạch đàn mô