Đề tài : Bảo tồn và lưu trữ nguồn gen cây nguyên liệu giấy

Cơ sở pháp lý của nhiệm vụ Nhiệm vụ khoa học công nghệ năm 2008 “Bảo tồn và lưu giữ nguồn gen cây nguyên liệu giấy” được thực hiện dựa trên các cơ sở pháp lý sau: • Quyết định số 1999/Q

BỘ CÔNG THƯƠNG TỔNG CÔNG TY GIẤY VIỆT NAM

VIỆN NGHIÊN CỨU CÂY NGUYÊN LIỆU GIẤY

BÁO CÁO KẾT QUẢ NHIỆM VỤ CẤP BỘ NĂM 2008

Tên nhiệm vụ:

BẢO TỒN VÀ LƯU GIỮ NGUỒN GEN CÂY NGUYÊN LIỆU GIẤY

Cơ quan chủ quản: BỘ CÔNG THƯƠNG

Cơ quan chủ trì: VIỆN NGHIÊN CỨU CÂY NGUYÊN LIỆU GIẤY

Chủ nhiệm: Ths Trần Duy Hưng

7112

17/02/2009

Phú Thọ, tháng 12 năm 2008

PHầN 1 TổNG QUAN

1.1 Cơ sở pháp lý của nhiệm vụ

Nhiệm vụ khoa học công nghệ năm 2008 “Bảo tồn và lưu giữ nguồn gen cây nguyên liệu giấy” được thực hiện dựa trên các cơ sở pháp lý sau:

• Quyết định số 1999/QĐ-BTC ngày 03/12/2007 của Bộ trưởng Bộ công nghiệp về việc giao kế hoạch khoa học và công nghệ năm 2008 cho Viện nghiên cứu cây nguyên liệu giấy

• Hợp đồng nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ số 02.08.QG/HĐ-KHCN ký ngày 28/01/2008 giữa Bộ công thương và Viện nghiên cứu cây nguyên liệu giấy

• Quyết định số 70/QĐ-KHTH ngày 10/09/2008 của Viện trưởng Viện nghiên cứu cây nguyên liệu giấy về việc giao nhiệm vụ nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ

1.2 Tính cấp thiết

Bảo tồn nguồn gen cõy rừng núi riờng và bảo tồn nguồn gen cõy nguyờn liệu giấy núi chung là bảo tồn cỏc đa dạng di truyền cần thiết cho cỏc loài cõy thuộc đối tượng nghiờn cứu nhằm phục vụ cho cụng tỏc cải thiện giống trước mắt hoặc lõu dài, tại chỗ hoặc nơi khỏc (Lờ Đỡnh Khả và Dương Mộng Hựng 2003) Kinh nghiệm của sản xuất và nghiờn cứu cho thấy rằng khi tập trung vào khai thỏc và gõy trồng cỏc giống cú năng suất cao, chỳng ta đó quờn đi cỏc nguồn gen cú giỏ trị đặc dụng, hoặc cú tớnh chống chịu với điều kiện bất lợi song năng suất thấp Khi khoa học phỏt triển đến trỡnh độ cao chỳng ta mới cần đến nú thỡ khụng cũn nữa

Biến dị di truyền hiện tồn tại giữa cỏc xuất xứ, cỏc gia đỡnh và cỏc cõy

cỏ thể bờn trong một loài là vụ cựng quan trọng và cần phải được bảo tồn, vỡ chỳng là cỏi đảm bảo cho sự bền vững và ổn định của loài và xuất xứ; là nguồn gốc của sự đa dạng và là cơ sở cho quỏ trỡnh tiến húa của loài trong tương lai

truyền không chỉ được dùng cho các chương trình cải thiện giống và sử dụng hiện tại của con người mà nó còn rất quan trọng cho sự phát triển của các thế

hệ tiếp theo, để cho loài cây thích nghi liên tục với các điều kiện môi trường biến đổi và thích nghi với các nhu cầu đa dạng của con người Bởi vì, lượng biến dị di truyền trong một loài càng lớn thì càng có nhiều cơ hội chọn được các cá thể có các đặc tính mong muốn Vì đối với công tác cải thiện giống cũng như với các nhà chọn giống, muốn đạt được tăng thu di truyền tối đa và lâu dài, bảo tồn nguồn gen, bảo tồn vật liệu di truyền và yếu tố có ý nghĩa vô cùng quan trọng (Nguyễn Hoàng Nghĩa 2007b)

Vì vậy, việc bảo tồn nguồn gen cây nguyên liệu giấy nhằm duy trì tính

đa dạng di truyền cần thiết, tạo lập một nền tảng di truyền đủ lớn phục vụ cho công tác giống trước mắt và lâu dài, góp phần tăng năng suất theo mục tiêu kinh tế và tăng tính chống chịu của chúng với các điều kiện bất lợi là hết sức cần thiết Bảo tồn nguồn gen là công tác quan trọng trong công tác cải thiện giống cây rừng (Lê Đình Khả và Dương Mộng Hùng 2003)

Công tác chọn giống và nhân giống đã được xác định là công tác then chốt trong việc nâng cao năng suất rừng trồng, ngoài việc tuyển chọn và đưa vào sản xuất những giống năng xuất cao thì việc bảo quản các nguồn gen và l-

ưu giữ các giống tốt trong điều kiện vô trùng để giữ lại những nguồn giống

"sạch bệnh" cho sản xuất là việc làm cần thiết Việc bảo tồn nguồn gen quý có thể được thực hiện bằng nhiều cách khác nhau, nhưng việc ứng dụng công nghệ sinh học - nuôi cấy mô tế bào thực vật trong lưu giữ và bảo tồn nguồn gen là việc làm mang lại nhiều lợi ích so với các phương pháp khác ở nhiều nước trên thế giới đã áp dụng rộng rãi phương pháp này và đã mang lại hiệu quả cao (Đoàn Thị Thanh Nga 2007)

Tuy nhiên thực tế sản xuất hiện nay còn đang sử dụng chưa nhiều các xuất xứ có triển vọng và các dòng vô tính chọn lọc để thay thế các giống được trồng từ hạt xô bồ không tuyển chọn Mặt khác, để đáp ứng nguyên liệu cho mục tiêu của ngành giấy Việt Nam phấn đấu đạt 2,2 triệu tấn bột giấy vào năm

2010 thì công tác chọn giống, bảo tồn, lưu giữ và phát triển nguồn gen là không

thể thiếu và tập đoàn quỹ gen cây nguyên liệu giấy cần phải được nâng cao cả

về số lượng và chất lượng thì mới đáp ứng được nhu cầu thực tế hiện nay (Đoàn Thị Thanh Nga 2007)

Có nhiều phương thức bảo tồn nguồn gen khác nhau như bảo tồn in-situ (bảo tồn tại chỗ), bảo tồn tư liệu và bảo tồn thông tin, và bảo tồn ex-situ (bao gồm cả dạng cây sống, hạt giống, hạt phấn, cây nuôi cấy in vitro) Theo Nguyễn Hoàng Nghĩa (1997a) thì hai phương thức trên được định nghĩa như sau:

• Bảo tồn in-situ: “là bảo tồn các tài nguyên di truyền của loài mục đích ở tại nơi phân bố của chúng, bên trong hệ sinh thái tự nhiên hoặc ban đầu, hoặc ở lập địa mà hệ sinh thái đó đã có trước đây” Phương thức này thường được áp dụng tại các khu rừng tự nhiên

• Bảo tồn ex-situ: “là sử dụng bất kỳ biện pháp nào để thực hiện việc rời các cây cá thể hoặc những vật liệu nhân giống ra khỏi khu phân bố tự nhiên của chúng”

Báo cáo này trình bày kết quả bảo tồn nguồn gen cây nguyên liệu giấy dưới phương thức in-vitro và ex-situ từ khi nhiệm vụ bảo tồn gen cây nguyên liệu giấy được xây dựng và kết quả theo dõi, thu thập nguồn gen trong năm

2008

1.3 Mục tiêu nhiệm vụ

Trong công tác bảo tồn nguồn gen cây rừng nói chung và bảo tồn nguồn gen cây nguyên liệu giấy nói riêng thì việc xác định đối tượng bảo tồn là rất quan trọng Một mặt không thể bảo tồn các loài hiện có, mặt khác bảo tồn nguồn gen nhằm phục vụ mục tiêu lâu dài của công tác cải thiện giống (Nguyễn Hoàng Nghĩa 1997b) Mục tiêu chủ yếu của công tác bảo tồn nguồn gen cây rừng là bảo vệ các loài có giá trị kinh tế cao, có giá trị khoa học và phục vụ trồng rừng

Từ những cơ sở trên, mục tiêu của nhiệm vụ bảo tồn gen năm 2008 là:

Nghiên cứu lưu giữ và bảo tồn an toàn nguồn gen quý hiếm của cây nguyên

1.4 Địa điểm, đối tượng và nội dung công việc

1.4.1 Địa điểm thực hiện

Nhiệm vụ bảo tồn và lưu giữ nguồn gen cây nguyên liệu giấy được thực hiện ở các địa điểm sau:

• Xã Phù Ninh, huyện Phù Ninh, tỉnh Phú Thọ: Bảo tồn ex –situ và invitro

• Xã Gia Thanh, huyện Phù Ninh, tỉnh Phú Thọ: Bảo tồn ex –situ

• Xã Tiên Kiên, huyện Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ: Bảo tồn ex –situ

• Xã Ngọc Thắng, huyện Phù Ninh, tỉnh Phú Thọ: Thu thập nguồn gen

• Thị trấn Lập Thạch, tỉnh Vĩnh Phúc: Thu thập nguồn gen

• Việt Thành – Tân Thành, huyện Hàm Yên, tỉnh Tuyên Luang: Thu thập nguồn gen

• Thị trấn Tân Yên, huyện Hàm Yên, tỉnh Tuyên Luang: Thu thập nguồn gen

1.4.2 Đối tượng bảo tồn

Đối tượng nghiên cứu để bảo tồn gồm bạch đàn, keo tai tượng và keo lai Tiêu chuẩn chọn lọc nguồn gen đem bảo tồn được trình bày trong phụ lục

1

1.4.3 Nội dung nhiệm vụ

• Điều tra, khảo sát, thu thập và chọn lọc nguồn gen cây nguyên liệu giấy (keo và bạch đàn): bao gồm 20 giống Chọn theo đám (chi tiết xem phụ lục 1)

• Bảo tồn và lưu giữ nguồn gen theo hai cách In-vitro và Ex-situ, bổ xung

20 giống (Phụ lục 2 và 3)

• Đánh giá chất lượng nguồn gen: khả năng nhân giống In-vitro; đặc điểm sinh trưởng và phát triển của các giống đưa vào bảo tồn

• Xõy dựng cơ sở quản lý dữ liệu nguồn gen: nguồn gốc giống, cỏc đặc tớnh sinh học, đặc điểm sinh trưởng, phỏt triển của cỏc giống đó bảo tồn

và lưu giữ; Tư liệu hoỏ qua phim ảnh và toàn bộ số liệu đỏnh giỏ nguồn gen trong phần mềm lưu giữ; Cung cấp cỏc thụng tin về nguồn gen phục

vụ cụng tỏc lai tạo giống mới cú năng xuất cao và chất lượng tốt

1.5 Tổng quan nhiệm vụ

1.5.1 Trờn thế giới

Tài nguyờn di truyền cõy nụng nghiệp tức là quỹ gen cõy nụng nghiệp, được FAO gọi là tài nguyờn di truyền thực vật vỡ mục tiờu lương thực và nụng nghiệp ( TNDTTVLN), lại là phần cú trọng số lớn nhất của toàn bộ tài nguyờn

di truyền thực vật Sự xúi mũn nguồn gen cõy trồng trong nụng nghiệp gõy ra bởi nhiều nguyờn nhõn hiện nay đang là vấn đề nghiờm trọng, Để cú thể bảo tồn và sử dụng hiệu quả đa dạng sinh học nụng, lõm nghiệp trong đú tài nguyờn

di truyền thực vật là hạt nhõn, Hội nghị Thượng đỉnh lần thứ nhất về mụi trường họp tại Stockholme, Thụy Điển năm 1972 đó kờu gọi khẩn cấp nhiệm

vụ bảo tồn tài nguyờn di truyền thực vật Hai mươi năm sau, Hội nghị Thượng đỉnh lần thứ hai họp tại Rớo de Janero, Brazin năm 1992 đó thoả thuận Cụng ước đa dạng sinh học Hội nghị Kỹ thuật quốc tế lần thứ tư về tài nguyờn di truyền thực vật phục vụ mục tiờu lương nụng do FAO triệu tập năm 1996 tại Cộng hũa liờn bang Đức đó thống nhất Kế hoạch hành động toàn cầu (Global Plant of Action, GPA) về bảo tồn quỹ gen cõy nụng nghiệp Gần đõy, thỏng 11 năm 2001 Đại hội đồng FAO đó thụng qua Hiệp ước về Tài nguyờn di truyền thực vật phục vụ mục tiờu lương nụng nhằm thiết lập một hệ thống tiếp cận tài nguyờn cõy trồng và chia sẻ lợi ớch đa phương phục vụ lương thực và nụng nghiệp (Nguyễn Thị Ngọc Huệ 2007)

Việc lưu giữ và bảo tồn nguồn gen quý hiếm của các loài cây nguyên liệu giấy nói riêng và các cây thân gỗ nói chung là việc làm rất cần thiết, đã và

đang được nhiều nước trên thế giới chú ý

• Năm 1850 ở Châu Âu người ta đã bắt đầu nhận thức được vấn đề cần bảo tồn

• Năm 1985 bảo tồn đa dạng sinh học được bắt đầu và đến năm 1992 các hoạt động này được triển khai Đây chính là nền móng cho sự bảo tồn đa dạng sinh học

• Năm 1991 có rất nhiều nước tham gia hội thảo quốc tế về bảo tồn đa dạng sinh học tại Rio de Janero, Brazil và đã ký công ước đa dạng sinh vật Quốc tế, đánh dấu bước khởi đầu thúc đẩy tiến trình bảo tồn tài nguyên di truyền thực vật

• Năm 1972 CGIAR thành lập Viện tài nguyên di truyền thực vật Quốc tế

để làm tư vấn kỹ thuật cho các quốc gia thực hiện nhiệm vụ bảo tồn tài nguyên di truyền thực vật

Hiện nay các ngân hàng gen cây trồng trên thế giới đang lưu giữ 6.5 triệu mẫu giống, trong đó 87% ở ngân hàng gen quốc gia và 11% ở các ngân hàng gen của các cơ quan nghiên cứu do CGIAR quản lý

Khu vực Châu á - Thái Bình Dương, Đài Loan và Hàn Quốc mới xúc tiến nhiệm vụ bảo tồn quỹ gen cây trồng (1980), nhưng là một trong số mười quốc gia có ngân hàng gen cây trồng lớn nhất thế giới, đang bảo tồn trên 100.000 mẫu giống

Công ty Aracruz (Braxin), ngay từ những năm 1984 đã chọn 5.000 cây trội từ 36.000 ha rừng trồng bạch đàn Từ đó đã chọn ra 150 dòng phù hợp nhưng chỉ sử dụng 31 dòng tốt nhất vào chương trình trồng rừng Năm 1989, vốn gen của họ có 2.000 xuất xứ của 56 loài bạch đàn, trên 7.000 cây đã được kiểm tra đánh giá và 100 cây chứng tỏ có triển vọng cao

Ôxtrâylia, năm 1972 đã tiến hành xây dựng các khu bảo tồn gen in-situ cho bạch đàn với mục tiêu bảo tồn nguồn gen hơn là bảo tồn các cây cá thể Yêu cầu cơ bản là duy trì các quần thể bằng cách tái sinh tự nhiên hoặc nhân tạo từ nguồn hạt giống thu hái trong khu bảo tồn và tái tạo thế hệ mới từ nhiều cây cá thể

FAO đã đầu tư cho xây dựng một số khu bảo tồn ex-situ cho bạch đàn ở một số nước như Thái Lan, ấn Độ, Nigiêria, Băng-la-đét

Ở Trung Quốc, từ những năm 1978 Viện nghiên cứu lâm nghiệp Khâm Châu tỉnh Quảng Tây đã tiến hành bảo tồn nguồn gen bạch đàn bằng in vitro Sau đó hình thức bảo tồn này đ−ợc áp dụng rộng rãi ở nhiều nơi (Viện khoa học lâm nghiệp Quảng Tây, Viện khoa học lâm nghiệp Quảng Đông ) cho các đối t−ợng: Bạch đàn, thông, keo và một số loài cây khác (Trớch từ Đoàn Thị Thanh Nga 2008)

Nhỡn chung, tất cả cỏc nghiờn cứu và đầu tư trờn đều tập trung vào tầm quan trọng của cụng tỏc bảo tồn nguồn gen, nú cú vai trũ rất quan trọng trong cụng tỏc giống, một số thàng tựu đó đạt được và cỏc nghiờn cứu vẫn đang được thực hiện trờn thế giới

1.5.2 Ở Việt Nam

Bảo tồn nguồn gen cõy rừng đó được nhiều nhà khoa học ở Việt Nam quan tõm Theo quy chế “bảo tồn nguồn gen động vật, thực vật và vi sinh vật” được Bộ Khoa học cụng nghệ và Mụi trường ban hành ngày 30 thỏng 12 năm

1997 thỡ nguồn gen là những vi sinh vật sống hoàn chỉnh hay bộ phận của chỳng mang thụng tin di truyền sinh học, cú khả năng tham gia hay tạo gia giống mới của thực vật, động vật và vi sinh vật (Trương Văn Lung)

Từ định nghĩa trờn cú thể thấy rừ bảo tồn nguồn gen chớnh là bảo tồn cỏc vật thể mang thụng tin di truyền những vật liệu ban đầu cú khả năng tạo ra giống mới Điều quan trọng khi bắt tay vào bảo tồn nguồn gen là phải xỏc định được mục tiờu bảo tồn Mục tiờu bảo tồn khỏc nhau thỡ phương phỏp và đối tượng bảo tồn cũng khỏc nhau Cho đến nay, mục tiờu bảo tồn gen bao giờ cũng xỏc định là để cho cụng tỏc chọn giống và gõy giống trước mắt và trong tương lai Vỡ vậy, việc bảo tồn nguồn gen bao giờ cũng được tập trung giải quyết cho cỏc loài cõy trồng chủ yếu (Trương Văn Lung) Cỏc loài cõy nguyờn liệu giấy là một trong những mục tiờu như vậy Nú sẽ được dựng cho cụng tỏc lai giống và nhõn giống sau này

Theo Nguyễn Thị Ngọc Huệ (2007), qua phõn tớch tổng quan tỡnh hỡnh bảo tồn và sử dụng tài nguyờn di truyền thực vật trờn thế giới và Việt Nam cho

đú cú Việt Nam đó tập trung cho bảo tồn ex-situ, cho đến những năm 90 thỡ bắt đầu quan tõm nhiều đến bảo tồn in-situ Hiện nay Chiến lược bảo tồn tài nguyờn di truyền thực vật là kết hợp hài hũa hai phương phỏp ex-situ và in-situ

Theo Trương Văn Lung, về thực vật cú cỏc phương phỏp phỏt triển nguồn gen như sau: Nhõn giống in-vitro là một trong bốn lĩnh vực cụng nghệ tế bào thực vật, đú là làm sạch virus, nhõn nhanh cỏc giống cõy trồng, sản xuất và chuyển húa sinh học cỏc hợp chất tự nhiờn cải tiến về mặt di truyền cỏc giống cõy mang lại hiệu quả kinh tế cao Kỹ thuật nhõn nhanh được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực:

- Duy trỡ và nhõn nhanh cỏc kiểu gen quớ hiếm làm vật liệu cho cụng tỏc chọn giống

- Nhõn nhanh và duy trỡ cỏc cỏ thể đầu dũng tốt để cung cấp hạt giống cỏc loại cõy trồng khỏc nhau

- Nhõn nhanh cỏc kiểu gen quớ hiếm của giống cõy lõm nghiệp

- Nhõn nhanh ở điều kiện vụ trựng, cỏch ly tải nhiễm kết hợp với làm sạch virus

- Bảo quản tập đoàn nhõn giống vụ tớnh, cỏc loài cõy giao phấn trong ngõn hàng gen

Trờn thực tế trong nhiều năm vừa qua Viện nghiờn cứu cõy nguyờn liệu giấy đó và đang chọn lọc được nhiều giống là giống quốc gia, giống tiến bộ kỹ thuật và nhiều giống khỏc cú năng suất cao hoặc cỏc giống cú cỏc tớnh ưu việt khỏc cho cõy nguyờn liệu giấy núi riờng và cho trồng rừng núi chung Việc lưu giữ và bảo tồn nguồn gen của cỏc giống này là rất cần thiết

Việc bảo tồn, lưu giữ tài nguyên di truyền được thực hiện dưới nhiều hình thức khác nhau (In-situ, Ex-situ, On-Farm, in-vivo, in-vitro) tại các cơ sở,

tổ chức, các thành phần kinh tế khác và được liên kết thành một mạng lưới dưới sự quản lý thống nhất của Bộ Khoa học và Công nghệ Trong những năm qua việc bảo tồn nguồn gen thực vật, động vật, vi sinh vật đã thu được một số kết quả nhất định Trong đó việc bảo tồn nguồn gen cây lâm nghiệp nói chung

và cây nguyên liệu giấy nói riêng mới được bảo tồn ở hình thức In-situ và

Ex-situ còn bảo tồn in vitro thì hầu như chưa có đơn vị nào triển khai ngoài Viện nghiên cứu cây nguyên liệu giấy (Đoàn Thị Thanh Nga 2008)

Cỏc kết quả đạt được trong cụng tỏc bảo tồn và phỏt triển nguồn gen quý hiếm cõy nguyờn liệu giấy (Đoàn Thị Thanh Nga 2008):

• Từ những năm 1975, do có dự án nước ngoài tài trợ nên Viện có rất nhiều công trình nghiên cứu, phát triển nguồn gen quý hiếm được triển khai cho những cây nhập nội như thông, bạch đàn, keo và thu được nhiều kết quả đóng góp đáng kể cho sự nghiệp trồng rừng nguyên liệu

• Đối với thông: Để nghiên cứu chọn loài phục vụ trồng rừng cung cấp nguyên liệu sợi dài Từ những năm 1975 Viện đã triển khai trồng thử 23

xuất xứ của 4 loài thông nhiệt đới P caribea, P Oocarpa, P Kesiya và

P Merkusii trên 4 dạng lập địa của vùng nguyên liệu giấy Vĩnh Phú - Hà

Tuyên Kết quả đã chọn được loài P Caribaca hondurensis với xuất xứ

từ Mountain Pine Ridege thuộc cộng hoà Belize đưa vào trồng ở phía nam nguyên liệu Đã chọn ra được 100 cây trội

• Đối với bạch đàn: Từ năm 1979, Viện đã khảo nghiệm hơn 80 loài và

xuất xứ trên 43 điểm/lập địa Kết quả đã chọn được 4 loài: E

camaldulensis, E Tereticornis, E.urophylla, E.grandis x E.urophylla và

các xuất xứ: Pettford (Queensland – Australia) của loài E

Camaldulensis, xuất xứ Lewotobi (Indonesia) của loài E.urophylla Các

khảo nghiệm dòng dõi (kể cả các dòng dõi tự do thụ phấn và dòng vô tính) của các loài trên cũng đã được triển khai cùng với việc chọn được

200 cây trội

• Đối với keo: Năm 1981, Viện đã khảo nghiệm trên 100 loài ở 30

điểm/lập địa và đã chọn ra một số loài sinh trưởng nhanh, phát triển tốt

Đó là các loài A Mangium, A crasicarpa, A aulacocarpa, A mangium

x A.auriculifocmis, A.auriculifocmis x A mangium Các xuất xứ tốt như:

Iron Range, Cardwell, Mossman của loài A.mangium Đã tuyển chọn

được 100 cây trội của các xuất xứ này

Giống là một trong những khâu quan trọng nhất của trồng rừng thâm

năng suất rừng lên cao ở nước ta năng xuất rừng trồng (bạch đàn, keo) từ hạt (không kiểm soát) chỉ đạt từ 5-10 m3/ha/năm Vì vậy việc nhân nhanh các giống

có năng suất cao, chất lượng tốt và có tính chống chịu với sâu bệnh là một yêu cầu cấp bách đối với công tác trồng rừng (Huỳnh Đức Nhõn 1996; Nguyễn Sỹ Huống 1999; Nguyễn Quang Đức 2002; Nguyễn Sỹ Huống 2003; Huỳnh Đức Nhõn và cộng sự 2006; Viện NC cõy NLG 2004)

Hiện nay đã có hàng ngàn ha rừng trồng công nghiệp từ cây mô, hom phục vụ nguyên liệu cho nhà máy giấy và bột Vĩnh Phú Tuy nhiên thực tế sản xuất hiện nay còn đang sử dụng rất ít các xuất xứ có triển vọng và các dòng vô tính cao sản để thay thế các giống được trồng từ hạt xô bồ không tuyển chọn (rừng trồng ở quy mô công nghiệp cần phải có từ 20-30 dòng trên một diện tích tập trung) Mặt khác, ngành giấy Việt Nam đang nỗ lực phấn đấu đạt 2,2 triệu tấn bột giấy vào năm 2010 (Viện NC cõy NLG 2004) Do đó, để đáp ứng được nguồn nguyên liệu thì công tác chọn giống, bảo tồn, lưu giữ và phát triển nguồn gen là không thể thiếu Vì vậy tập đoàn quỹ gen cây nguyên liệu giấy cần phải

được nâng cao cả về số lượng và chất lượng thì mới đáp ứng được nhu cầu thực

tế hiện nay

Xuất phát từ những vấn đề trên, định hướng thực hiện nhiệm vụ bảo tồn

và lưu giữ nguồn gen cây nguyên liệu giấy là: Điều tra, khảo sát và thu thập các

nguồn gen thích hợp với đặc điểm của từng loài cây, từng vùng sinh thái khác nhau Bảo tồn lâu dài các nguồn gen đã thu thập được và kết hợp với việc phát triển nguồn gen đó đưa vào sản xuất Dựa vào các chỉ tiêu sinh học cụ thể của từng loài, đánh giá nguồn gen bảo tồn Tư liệu hoá các nguồn gen và trao đổi

thông tin tư liệu về các nguồn gen

sử dụng các nguồn tài nguyên di truyền có hiệu quả, trước hết phải có được các thông tin cần thiết về quy mô tồn tại, hiện trạng của nguồn gen quan tâm (Nguyễn Hoàng Nghĩa 1997a)

Quá trình điều tra khảo sát bao gồm phát hiện và thu thập nguồn gen, lấy mẫu đem bảo tồn nhằm xem xét các dạng biến động sinh thái và kiểu hình để tạo cơ sở cho việc xác định các xuất xứ, các loài quan trọng để thu hái hạt hoặc các vật liệu di truyền cho việc khảo nghiệm và bảo tồn nguồn gen sau này (Nguyễn Hoàng Nghĩa 1997a)

Về thực chất, bảo tồn tài nguyên di truyền từ rừng trồng là duy trì đa dạng di truyền ở mức mong muốn trong các lâm phần hoặc các dạng khác của bảo tồn gen Sử dụng là mục tiêu cuối cùng của mội hoạt động liên quan đến bảo tồn Nó bao gồm việc thu thập, cung cấp hạt hoặc vật liệu nhân giống phục

vụ xây dựng vườn/rừng giống, khảo nghiệm xuất xứ và trồng rừng, chọn giống với các gen ưu việt Từ cơ sở lý luận trên, nhiệm vụ thực hiện các phương pháp như dưới đây

2.1.2 Phương pháp cụ thể

2.1.2.1 Thu thập nguồn gen

• Thu thập nguồn gen các giống bạch đàn, keo nhập nội đã được thuần hoá tại Việt Nam trong trương trình cải thiện giống của Viện nghiên cứu cây nguyên liệu giấy và Viện Khoa học lâm nghiệp Việt Nam

• Sử dụng phương pháp đánh giá nguồn gen của Burlay - Wood (1976) và

2.1.2.2 Bảo tồn và lưu giữ nguồn gen

Bảo tồn In-vitro:

• Mẫu nuôi cấy là chồi đỉnh và chồi bên, mẫu được rửa sạch bằng xà phòng, sau đó khử trùng trong cồn 700 và xử lý lần lượt trong hypcolorit canxi 3% trong 15 phút, HgCl2 0,05% trong 5 phút Sau đó, mẫu được

rửa nhiều lần bằng nước vô trùng và được đưa vào nuôi cấy

• Sử dụng môi trường nuôi cấy Murashige - Skooge 1962 (MS) có bổ sung đường saccaroze 30g/l, agar 6g/l, tổ hợp các chất điều hoà sinh tr-ưởng (ĐHST) khác nhau gồm 6-Benzyl adenin (BA), Indol acetic acid (IAA), α Naphyl acetic acid (NAA), Indol butyric acid (IBA), chế phẩm kích thích ra rễ (ABT), một số vitamin khác và pH = 5,8 trước khi hấp

vô trùng

• Từ một chồi ban đầu sau một thời gian nuôi cấy phát triển thành nhiều chồi (cụm chồi) Cụm chồi qua nhiều lần cấy chuyển tạo thành các bình giống gốc Lưu giữ các bình giống gốc này trong môi trường bảo tồn (phụ lục 2) với điều kiện bảo tồn: nhiệt độ 100C; cường độ ánh sáng

1000 lux; và thời gian chiếu sáng 10 giờ/ngày

• Khi cần khai thác và phát triển những nguồn gen này thì tiến hành cấy chuyển vào môi trường nuôi chồi, thúc rễ để tạo thành cây con hoàn

chỉnh (sơ đồ bảo tồn và lưu giữ nguồn gen

• Thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên theo khối, lặp lại 3 lần và được đánh giá theo các chỉ tiêu sau:

∑ mẫu thành công

Tỷ lệ mẫu thành công = - × 100 (%)

∑ mẫu cấy ∑ số chồi tạo thành

Hệ số nhân chồi = -

∑ số chồi ban đầu

∑ số chồi hữu hiệu

Tỷ lệ chồi hữu hiệu = -

∑ số chồi tạo thành

• Để đánh giá theo các chỉ tiêu trên, chúng tôi đã tiến hành đếm số chồi tạo thành, số chồi hữu hiệu (chồi có cấu trúc thân, lá, đỉnh rõ ràng, cao

từ 0,3cm trở lên) Quan sát hình thái, tính chiều cao trung bình để đánh giá khả năng sinh trưởng của chồi Chiều cao của chồi được tính từ ngọn đến vị trí tiếp xúc giữa chồi với bề mặt môi trường

Bảo tồn Ex-situ

• Tại Tiên Kiên – Lâm Thao – Phú Thọ: Trồng 15 dòng bạch đàn với mật

độ 1660 cây/ha, mỗi dòng 10 cây, lặp lại 5 lần Thiết lập thí nghiệm

tháng 5/2005 Năm 2007 và 2008 tiếp tục theo dõi đánh giá sinh trưởng

• Tại Gia Thanh – Phù Ninh – Phú Thọ: Trồng 22 dòng (18 dòng bạch đàn và 4 dòng keo) với mật độ 1660 cây/ha, mỗi dòng 1 cây, lặp lại 5 lần Thiết lập thí nghiệm tháng 5/2006 Năm 2007 và 2008 tiếp tục theo

dõi đánh giá sinh trưởng

• Tại Phù Ninh – Phù Ninh – Phú Thọ: Trồng 46 dòng (26 dòng bạch đàn

và 20 dòng keo) với mật độ 1660 cây/ha, mỗi dòng 1 cây, lặp lại 10 lần

Thiết lập thí nghiệm tháng 5/2007 Tiếp tục đánh giá năm 2008

• Tại Phù Ninh – Phù Ninh – Phú Thọ: Trồng 20 dòng (10 dòng bạch đàn

và 20 dòng keo), mỗi dòng 3 cây Trồng tháng 6/2008

• Số liệu thu thập từ các điểm bảo tồn bao gồm tất cả các chỉ tiêu sinh trưởng của cây theo các nghiên cứu trước đây của Viện nghiên cứu cây

nguyên liệu giấy

• Cây trồng và chăm sóc để bảo tồn theo quy trình trồng rừng thâm canh

hiện hành

• Số liệu thu thập được đưa vào máy tính, lưu giữ và phân tích trên phần

mềm SPSS version 16.0

2.1.2.3 Đánh giá các chỉ tiêu thành phần hóa học gỗ

Phương pháp chuẩn bị mẫu theo tiêu chuẩn TAPPI T 257 cm – 85

Cây lấy mẫu được cắt bỏ đoạn ngọn có đường kính nhỏ hơn 5 cm Phần còn lại được lấy 3 mẫu cách đều nhau (một mẫu ở phần giữa, một mẫu ở phần gốc và một mẫu ở phần ngon) Mỗi mẫu có chiều dài 1 m và được bóc sạch vỏ Mẫu gỗ được lấy để phân tích thành phần hoá học được lấy từ 3 đoạn trên, mỗi đoạn được lấy 3 khoanh (một khoanh ở giữa, hai khoanh ở hai đầu) Mỗi khoanh dầy 2,5 cm Các khoanh này được chẻ thành 8 phần, lấy 2 phần đối diện nhau để tiếp tục chẻ nhỏ Các mẫu gỗ đã chẻ nhỏ được nghiền thành bột

và rây qua sàng có lỗ 0,4 mm Bột dưới sàng dùng để phân tích thành phần hoá học

- Hàm lượng xenluylô: phương pháp Kiursher – Hofft

- Hàm lượng lignin: phương pháp TAPPI T222 om – 98

- Hàm lượng pentozan: phương pháp TAPP1 19 wd – 71 (phương pháp thể tích)

- Hàm lượng các chất tan trong axeton: phương pháp TAPPT 280 pm – 99

- Hàm lượng tro: phương pháp TAPPI T211 om – 93

- Kích thước xơ sợi: theo phương pháp truyền thống

2.2 Kết quả và thảo luận

2.2.1 Thu thập và tuyển chọn nguồn gen

(1) Các kết quả đạt được đến năm 2007

• Bạch đàn: Từ năm 1979, Viện đã khảo nghiệm hơn 80 loài và xuất xứ

trên 43 điểm/lập địa Kết quả đã chọn được 4 loài: E camaldulensis, E

Tereticornis, E.urophylla, E.grandis x E.urophylla và các xuất xứ:

Pettford (Queensland – Australia) của loài E Camaldulensis, xuất xứ

Lewotobi (Indonesia) của loài E.urophylla Các khảo nghiệm dòng dõi

(kể cả các dòng dõi tự do thụ phấn và dòng vô tính) của các loài trên cũng đã được triển khai cùng với việc chọn được hơn 200 cây trội Trong tổng số hơn 200 cây trội đó đề tài tiến hành điều tra, khảo sát và chọn lọc các nguồn gen: BTT02, BTT03, BNM13, BNM12, BNM12b, BNM11, BNM8, BNM9, BNM7 Trong khu vực rừng trồng bạch đàn vô tính của Công ty lâm nghiệp Tam Thanh đề tài chọn một số cây trội “đột

biến”: BĐB1, BĐB2.Ngoài ra đề tài còn sử dụng các nguồn gen trong trương trình cải thiện giống của Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam: UE34, CU91, UE89, UE24, UE85,UE35, UC80, UU8

• Keo: Năm 1981, Viện đã khảo nghiệm trên 100 loài ở 30 điểm/lập địa

và đã chọn ra một số loài sinh trưởng nhanh, phát triển tốt Đó là các

loài A Mangium, A crasicarpa, A aulacocarpa, A mangium x

A.auriculifocmis, A.auriculifocmis x A mangium Các xuất xứ tốt như:

Iron Range, Cardwell, Mossman của loài A.mangium Đã tuyển chọn

đ-ược 100 cây trội và từ đó đề tài đã tiến hành điều tra, khảo sát và lựa chọn các nguồn gen: KBC1, KNM7, KNM8, XXRG1, XXRG2, XXRG3, XXRG4, XXRG5, XXRG6, XXRG7, XXRG8, XXRG9, XXRG10 Ngoài ra đề tài đã tiến hành tuyển chọn các dòng sinh trưởng vượt trội của các xuất xứ nhập ngoại: H3, H5, XX 16679, XX20132, XX20135, XX20865

• Thông: Để nghiên cứu chọn loài phục vụ trồng rừng cung cấp nguyên

liệu sợi dài Từ những năm 1975 Viện đã triển khai trồng thử 23 xuất xứ

của 4 loài thông nhiệt đới P caribea, P Oocarpa, P Kesiya và P

Merkusii trên 4 dạng lập địa của vùng nguyên liệu giấy trung tâm Kết

quả đã chọn được loài P Caribaca hondurensis với xuất xứ từ Mountain

Pine Ridege thuộc Cộng hoà Belize đưa vào trồng ở phía nam nguyên liệu Đã chọn ra được 100 cây trội Từ các kết quả trên đề tài đã tiến hành điều tra, khảo sát và lựa chọn nguồn gen: PCHĐN, PCHĐNK Ngoài ra đề tài còn sử dụng các nguồn gen trong trương trình dự án Card 032/05 VIE của Australia: PCHxPCC, PEExPCH, PCHQ

Bảng 01 dưới đây tập hợp các nguồn gen cây nguyên liệu giấy thu thập

và chọn lọc được cho đến năm 2007

Bảng 01 Các nguồn gen bạch đàn, keo và thông chọn lọc cho đến năm 2007

Từ năm 2000-2006 Năm 2007

TT Loài cây Số lượng Tên giống Số

lượng Tên giống

Tổng

1 Bạch đàn 50 PN2, PN14, PN32,

PN8, PN7, U6, W4, W5, PN41, Gu8, UG1407, UG411, UG414, PN16c, U16, CTIV, CT3, CT4, EC1, ECII, PN10, PN46, PN47, PN3d, VX1, TC1, TC2, NG3, VX2, PN47, UE34, CU91, UE89, UE24, UE85,UE35, UC80, UU8, Eu8, Eu12, 46B, GR3, E1, E13, E21, E22, E23, PN21, PN24, PN108,

11 BTT02, BTT03,

BNM13, BNM12, BNM12b, BNM11, BNM8, BNM9, BNM7, BĐB1, BĐB2

24

3 Thông 5 PCHxPCC, PEExPCH,

PCHQ, PCHĐN, PCHĐNK

5

(2) Kết quả thu thập nguồn gen năm 2008

Đầu năm 2008 nhiệm vụ bảo tồn gen đã thu thập được 10 dòng bạch đàn

và 10 dòng keo tai tượng ở Phú Thọ và Tuyên Quang Các dòng này được chọn

lọc theo tiêu chuẩn chọn cây trội của Viện nghiên cứu cây nguyên liệu giấy,

sau đó được dẫn dòng mang về trồng (bảo tồn ex-situ) tại khu bảo tồn của

Viện Trong tổng số 20 dòng, 10 dòng bạch đàn đã được thử nghiệm bảo tồn

theo phương pháp in-vitro Các dòng keo do khả năng bảo tồn in-vitro là rất

thấp nên nhiệm vụ không đưa vào bảo tồn theo hình thức này Bảng 02 dưới

đây tập hợp các nguồn gen thu thập được trong năm 2008 (cụ thể xem phụ lục

Lý lịch giống)

Bảng 02 Các nguồn gen chọn lọc năm 2008

1 Bạch đàn PN1; PN2; PN3; PN4; PN5; H5; H6;

QY7; QY8; QY9; QY10

10

2 Keo tai tượng VT1; VT2; VT3; VT4; VT5; UY6;

UY7; VU8; VU9; VU10

10

2.2.2 Đánh giá nguồn gen

2.2.2.1 Khả năng nhân giống In vitro

Trong nuôi cấy mô tế bào, tạo chồi là một bước khó bởi mẫu nuôi cấy đã tách rời hoàn toàn khỏi cơ thể mẹ Khả năng tạo chồi một mặt phụ thuộc vào bản thân mẫu nuôi cấy, mặt khác phụ thuộc rất nhiều vào môi trường nuôi cấy

Để cho mẫu nuôi cấy có thể tiếp tục sống và phát triển, phân hoá các tế bào thành chồi non, hình thành rễ tạo cây con hoàn chỉnh thì ngoài các chất dinh dưỡng, khoáng, vitamin cần bổ sung các chất điều hoà sinh trưởng vào môi trường nuôi cấy Với tổ hợp hormon thích hợp sẽ làm cho các hoạt động sinh lý bên trong của mô nuôi cấy phát triển theo chiều hướng gia tăng có lợi và dẫn đến kích thích các chồi ngủ tiềm ẩn ở các đỉnh sinh trưởng phát triển và phân hoá thành chồi mới

Nhân chồi và tạo ra được nhiều chồi hữu hiệu là giai đoạn quan trọng quyết định đến sự thành công của quá trình nuôi cấy in vitro Số lượng chồi (hệ

số nhân chồi) càng nhiều thì khả năng nhân giống càng lớn và ngược lại Vì vậy chúng tôi tiến hành đánh giá khả năng nhân giống của các nguồn gen đưa vào lưu giữ với hai chỉ tiêu quan trọng nhất là hệ số nhân chồi và tỷ lệ chồi hữu hiệu Bảng 03 dưới đây trình bày khả năng nhân giống in-vitro của 3 loài bạch đàn, keo và thông

Bảng 03 Khả năng nhân giống In-vitro của bạch đàn, keo và thông

TT Loài cây Hệ số nhân chồi Tỷ lệ chồi hữu hiệu%

Cho đến năm 2008 nhiệm vụ đã đưa được 30 giống bạch đàn vào bảo

tồn in-vitro (năm 2008 là 10 giống) Dưới đây là kết quả bảo tồn 10 giống trong

năm 2008

2.2.2.2 Nuôi cấy trở lại điều kiện bình thường sau thời gian lưu giữ đến năm

2007

Tiến hành cấy chuyển toàn bộ bình giống gốc sau thời gian lưu giữ vào

môi trường nuôi cấy và điều kiện nuôi cấy của dây truyền nuôi cấy mô tế bào

Kết quả cho thấy mẫu nuôi cấy sinh trưởng bình thường và không ảnh hưởng gì

đến hình thái, hệ số nhân chồi cũng như tỷ lệ ra rễ của mẫu nuôi cấy Điều này

khẳng định việc bảo tồn và lưu giữ theo phương pháp trên là rất an toàn và

khoa học

2.2.2.3 Đánh giá đặc điểm sinh trưởng và phát triển của cây In-vitro

Trong 02 loài đưa vào bảo tồn và lưu giữ, hiện tại chỉ có bạch đàn là có

khả năng lớn nhất để khai thác và phát triển nguồn gen cho sản xuất bằng

phương pháp nuôi cấy mô tế bào Vì vậy chúng tôi tiến hành đánh giá sức sống

của cây in -vitro cho riêng loài bạch đàn

Trong 10 dòng bạch đàn đem bảo tồn theo hình thức này thì chỉ có 04

dòng tồn tại (các dòng khác do môi trường và điều kiện nuôi cấy chưa phù hợp

nên bị chết hết) Bảng 04 dưới đây trình bày kết quả đối với 04 dòng còn lại

Bảng 04 Đánh giá đặc điểm sinh trưởng và phát triển các dòng bạch đàn bảo tồn

kháng bệnh Trung bình Trung bình Kém Trung bình

Bảng 04 cho thấy bốn dòng còn lại trong bảo tồn in-vitro cũng đạt tỷ lệ

sống thấp sau thời gian thích nghi với điều kiện sống từ trong ống nghiệm ra

ngoài tự nhiên, cao nhất cũng chỉ đạt 75% (dòng PN1) Chiều cao và đường

kính gốc của các dòng cũng thấp, sự chênh lệch về chiều cao giữa các dòng là

không cao Trọng lượng tươi và khô, số lượng rễ và trọng lượng rễ khô khác

nhau giữa các dòng nhưng chênh lệch không lớn

2.2.3 Đánh giá đặc điểm sinh trưởng và phát triển các nguồn gen tại các thí

nghiệm bảo tồn ngoài hiện trường

2.2.3.1 Thí nghiệm bảo tồn nguồn gen 15 dòng vô tính bạch đàn tại Tiên Kiên

ở thời điểm 40 tháng tuổi

(1) Tổng hợp các chỉ tiêu thống kê của 15 dòng

Các chỉ tiêu thống kê trung bình của 15 dòng ở thời điểm 40 tháng tuổi

được tập hợp ở bảng 05 và 06 dưới đây:

Bảng 05 Tổng hợp các chỉ tiêu sinh trưởng của 15 dòng bạch đàn ở 40 tháng tuổi

Bảng 05 và 06 cho thấy, sinh trưởng và tăng trưởng của các dòng khác

nhau là khác nhau Tỷ lệ sống của các dòng là rất cao, từ 90 đến 100% (ngoại

trừ dòng ECII có tỷ lệ sống thấp hơn là 86%) Tỷ lệ sống cao như vậy cho thấy

triển vọng bảo tồn ngoại vi là rất cao

Các biểu đồ và bảng dưới đây cho thấy rõ sự sai khác về sinh trưởng của

các dòng khác nhau Tiêu chuẩn Duncan được dùng để phân tích các nhóm có

sự sai khác có ý nghĩa thống kê (phụ lục 3)

(2) Biểu đồ sinh trưởng

Biểu đồ 01 Đường kính trung bình của 15 dòng bạch đàn tại Tiên Kiên ở 40 tháng tuổi

Đường kính trung bình của 15 dòng ở 40 tháng tuổi

Biểu đồ 02 Chiều cao trung bình của 15 dòng bạch đàn tại Tiên Kiên ở 40 tháng tuổi

Chiều cao trung bình của 15 dòng ở 40 tháng tuổi

14 U6

PN

16cPN

41

PN4

6 PN

2 PN

7

ECII CT IV

ECIPN

Thể tích trung bình của 15 dòng ở 40 tháng tuổi

PN

16cPN

41 PN

46 PN

2 PN

7 EC

II

CTIV EC

I PN

Biểu đồ 05 Tăng trưởng chiều cao trung bình của 15 dòng tại Tiên Kiên ở 40 tháng tuổi

Tăng trưởng chiều cao trung bình của 15 dòng ở 40 tuổi

46 PN

2 PN

7 EC

II

CTIV EC

I PN

Biểu đồ 06 Tăng trưởng thể tích trung bình của 15 dòng tại Tiên Kiên ở 40 tháng tuổi

Tăng trưởng thể tích trung bình của 15 dòng ở 40 tuổi

41

PN4

6 PN

2 P

Biểu đồ 07 Chiều cao dưới cành trung bình của 15 dòng tại Tiên Kiên ở 40 tháng tuổi

Chiều cao dưới cành trung bình của 15 dòng ở 40 tháng tuổi

PN

16cPN

41 PN

46 PN

2 PN

7 EC

II

CTIV EC

I PN

Biểu đồ 08 Đường kính tán trung bình của 15 dòng tại Tiên Kiên ở 40 tháng tuổi

Đường kính tán trung bình của 15 dòng ở 40 tháng tuổi

PN

16cPN

41 PN

46 PN

2 PN

7 EC

Các biểu đồ trên cho thấy:

- Đối với đường kính: Có sự phân hóa lớn về đường kính Đường kính lớn nhất là dòng CTIV (12.1cm), tiếp đến là các dòng CT4; CT3; PN32; PN3d; PN14; U6 và PN16c (từ 9.0 đến 10.7cm) Các dòng có đường kính nhỏ nhất là ECII; ECI; PN7; PN41; PN46 và PN18 (3.9 đến 8.7cm) Sự phân hóa về tăng trưởng đường kính tương tự như đường kính

- Đối với chiều cao: Dẫn đầu về chiều cao là các dòng CT4; CTIV và CT3 Các dòng PN3d; PN32; PN14; U6; PN16c; PN41; PN46; PN2; PN7; và PN18 có chiều cao tương đương nhau Chiều cao thấp nhất là các dòng ECI và ECII

- Đối với thể tích: Tương tự như đường kính và chiều cao, thể tích lớn nhất là các dòng CTIV; CT4 và CT3 Thể tích của 3 dòng trên lớn gấp

từ 1.5 đến 2.5 lần thể tích của các dòng PN3d; PN32; PN14; U6; PN16c; PN41; PN46; PN2; PN7; và PN18, và lớn gấp 10 lần đối với 2 dòng ECI

và ECII

- Đối với chiều cao dưới cành: Lớn nhất vẫn là 3 dòng CTIV; CT4 và CT3, tiếp đến là 2 dòng PN7 và PN18 Thấp nhất là 3 dòng ECII; ECI

và PN14 Các dòng còn lại có chiều cao dưới cành tương đương nhau

- Đối với đường kính tán: Các dòng CTIV; CT4; PN32; PN14; PN16c; PN2 và CT3 dẫn đầu, tiếp đến là các dòng PN46; U6; PN7 và PN18 Thấp nhất vẫn là 2 dòng ECI và ECII

Kết quả phân tích thống kê cho thấy (phụ lục 3.1):

Đường kính của 15 dòng được phân ra thành 8 (đường kính của các dòng trong cùng một cột) nhóm có sai khác về mặt thống kê (P<0.05) Hai dòng CTIV và CT4 nằm ở hai nhóm dẫn đầu và chỉ có duy nhất một dòng trong một nhóm Ba nhóm có đường kính tương tự nhau gồm các dòng CT3; PN32; PN3d; PN16c; PN14; U6; PN2 và PN7 Các nhóm có đường kính thấp nhất gồm các dòng PN41; PN18; ECI và ECII

Chiều cao của các dòng chia thành 9 nhóm có sai khác có ý nghĩa thống

kê (P<0.05) Phân tích về các nhóm tương tự như đối với đường kính

Thể tích của 15 dòng cũng được phân thành 8 nhóm Nhìn chung, sự phân hạng giữa thể tích là tương tự như đường kính và chiều cao

Chiều cao dưới cành của 15 dòng được xếp thành 9 nhóm Có sự thay đổi trật tự xếp hạng so với đường kính, chiều cao và thể tích Dòng CT3 nằm ở nhóm dẫn đầu và sai khác có ý nghĩa thống kê với tất cả các dòng còn lại Hai dòng CTIV và CT4 xếp thứ 2 về xếp hạng Dòng ECII vẫn ở trong nhóm thấp nhất

Đường kính tán của 15 dòng được chia thành 10 nhóm Tương tự như các chỉ tiêu trên, 2 dòng CTIV; CT4 và CT3 vẫn ở nhóm dẫn đầu Hai dòng ECI và ECII ở trong nhóm thấp nhất

2.2.3.2 Thí nghiệm bảo tồn nguồn gen 22 dòng vô tính bạch đàn và keo lai tại Gia Thanh ở thời điểm 30 tháng tuổi

(1) Các dòng bạch đàn

Do tuổi của thí nghiệm bảo tồn mới chỉ là 30 tháng nên chúng tôi chưa tiến hành tính toán và phân tích các chỉ tiêu như thể tích thân cây và tăng trưởng thường xuyên hàng năm, mà chỉ dừng lại ở các chỉ tiêu cơ bản như đường kính, chiều cao, chiều cao dưới cành và đường kính tán Các bảng và biểu đồ dưới đây cho thấy sự sai khác giữa các dòng bạch đàn bảo tồn ngoại vi tại xã Gia Thanh (Phù Ninh, Phú Thọ)

Bảng 07 Tổng hợp các chỉ tiêu thống kê của 18 dòng bạch đàn tại Gia Thanh ở 30 tháng tuổi

Biểu đồ 09 Đường kính trung bình của 18 dòng bạch đàn tại Gia Thanh ở 30 tháng tuổi

Đường kính trung bình của 18 dòng ở 30 tháng tuổi

Biểu đồ 10 Chiều cao trung bình của 18 dòng bạch đàn tại Gia Thanh ở 30 tháng tuổi

Chiều cao trung bình của 18 dòng ở 30 tháng tuổi

11

UG

07 PN 41

PN2 PN14 U

6 PN 3d VX1 VX2

PN

10 PN

46 PN

47 PN 32

Biểu đồ 12 Đường kính tán trung bình của 18 dòng tại Gia Thanh ở 30 tháng tuổi

Đường kính tán trung bình của 18 dòng ở 30 tháng tuổi

Qua bảng 07 và biểu đồ 08 đến biểu đồ 12 thấy rằng:

- Đối với đường kính: Các dòng CTIV; CT4; CT3 và U6 có đường kính trung bình lớn nhất và sai khác có ý nhĩa thống kê với các dòng khác (P<0.05) Tiếp đến là các dòng PN41; PN47; VX1; VX2 và PN10 Các dòng DI; DII; PN32 và PN46 có đường kính trung bình nhở nhất Đường kính trung bình của 18 dòng được phân ra thành 5 nhóm Như vậy, ở thời điểm 30 tháng tuổi các dòng bạch đàn chưa có phân hóa nhiều về đường kính

- Đối với chiều cao: Tương tự như đường kính, dẫn đầu về chiều cao là các dòng CTIV; CT4; CT3; PN41 và U6 Thấp nhất là các dòng PN32; DI; DII và PN46 Các dòng còn lại có chiều cao tương đương nhau Chiều cao của 18 dòng được chia ra làm 6 nhóm có sai khác có ý nghĩa thống kê (P<0.05)

- Đối với chiều cao dưới cành: Được phân thành 4 nhóm Nhóm dẫn đầu

là 2 dòng CTIV và CT3 Các nhóm còn lại mặc dù có sự sai khác có ý nghĩa thống kê nhưng biến động không lớn

- Đối với đường kính tán: Được chi ra thành 5 nhóm, biến động giữa các nhóm là không lớn (xem phụ lục 3.2)

Nhìn chung, tỷ lệ sống của hầu hết các dòng là tuyệt đối (100%), chỉ có dòng PN32 có tỷ lệ sống thấp nhất (60%) và 3 dòng DI; DII và PN3d đạt tỷ lệ 80% Tỷ lệ sống cao như vậy cho thấy các dòng trên có thể dễ dàng đạt được mục tiêu là bảo tồn ngoại vi Do di truyền khác nhau nên các dòng có sự sai khác nhau về sinh trưởng Các dòng CTIV; CT4 và CT3 vẫn chứng minh được tính ưu việt về sinh trưởng tương tự như thí nghiệm bảo tồn tại Tiên Kiên

(2) Các dòng keo lai

Do số lượng cây đem bảo tồn ít (5 cây/dòng) và tỷ lệ sống của 4 dòng keo lai là từ thấp đến rất thấp nên chúng tôi không tiến hành phân tích phương sai và vẽ biểu đồ Kết quả chỉ dừng lại ở một số chỉ tiêu sinh trưởng được tập hợp ở bảng 08 dưới đây

Bảng 08 Tổng hợp các chỉ tiêu sinh trưởng của 4 dòng keo lai tại Gia Thanh ở 30 tháng tuổi

2.2.3.3 Thí nghiệm bảo tồn nguồn gen các dòng vô tính bạch đàn và keo tại Phù Ninh ở thời điểm 12 tháng tuổi

Do thí nghiệm bảo tồn mới thiết lập năm 2007, nên trong báo cáo này chúng tôi chỉ trình bày một số kết quả ban đầu về tình hình sinh trưởng của 26 dòng bạch đàn và 16 dòng keo tai tượng

(1) Các dòng bạch đàn

Bảng 09 dưới đây cho thấy sinh trưởng chiều cao, đường kính gốc và đường kính tán của các dòng là rất khác nhau Sự khác nhau được phân hạng bằng tiêu chuẩn Duncan phần dưới Tỷ lệ sống của các dòng là rất cao, hầu hết đạt 100%, chỉ có các dòng PN10; TC2; W4; PN2 và PN3d là có tỷ lệ sống 90% Mặc dù mới ở thời điểm 12 tháng tuổi nhưng các dòng bạch đàn đều sinh trưởng tương đối tốt, đường kính tán phát triển mạnh

Bảng 09 Tổng hợp các chỉ tiêu sinh trưởng của 26 dòng bạch đàn tại Phù Ninh ở 12 tháng tuổi

- Đối với chiều cao: 26 dòng phân thành 11 nhóm có sai khác có ý nghĩa thống kê (P<0.05)

- Đối với đường kính gốc: Phân thành 10 nhóm

- Đối với đường kính tán: Được chia thành 8 nhóm

(Ở cả 3 chỉ tiêu trên thì dòng W4 luôn trong nhóm thấp nhất)

(2) Các dòng keo tai tượng

Bảng dưới đây trình bày tóm tắt kết quả theo dõi 16 dòng keo tai tượng tại Phù Ninh ở thời điểm 12 tháng tuổi

Bảng 10 Tổng hợp các chỉ tiêu sinh trưởng của 16 dòng keo tại Phù Ninh ở 12 tháng tuổi

2.2.4 Các kết quả về phân tích thành phần hóa học gỗ

Do kinh phí và thời gian có giới hạn nên nhiệm vụ chỉ tiến hành phân tích từ 04 đến 06 dòng mỗi năm Bảng 11 và 12 trình bày các kết quả về phân tích thành phân hóa học gỗ trong năm 2007 và 2008

Bảng 11 Kết quả phân tích thành phần hóa học gỗ 4 dòng bạch đàn năm 2007

Kích thước sợi Dòng

Hàm lượng pentozan (%)

Hàm lượng chất tan trong axeton (%)

Hàm lượng tro (%)

Chiều dài (mm)

Chiều rộng (µm) PN3d 49,7 21,9 19,7 2,76 0,4 0,93 13 U6 46,6 25,4 23,6 1,95 0,61 0,87 13,9 W5 46,2 25,7 19 1,07 0,37 0,93 11,4 PN14 46,1 22,1 22 3,91 0,41 0,93 13,4

Bảng 12 Kết quả phân tích thành phần hóa học gỗ 6 dòng bạch đàn năm 2008

Kích thước sợi Dòng

Hàm lượng pentozan (%)

Hàm lượng chất tan trong axeton (%)

Hàm lượng tro (%)

Chiều dài (µm)

Chiều rộng (µm) PN2 46,2 26,4 13 5,3 0,29 462 10,3 CT3 45,4 25,7 15,4 4,2 0,37 429 8,9 CT4 47,0 26,1 13,3 2,3 0,37 446 10,0 CTIV 46,2 26,6 15,1 2,9 0,30 445 9,4 PN16c 43,7 25,2 14,4 3,5 0,27 436 8,3 PN46 48,6 26,5 14,6 4,2 0,27 427 10,5

Kết quả bảng trên cho thấy các dòng bạch đàn được lựa chọn đều có hàm lượng xenluylô cao Trong đó dòng PN3d có hàm lượng xenluylô cao nhất, còn lại 3 dòng là tương đương nhau Hàm lượng lignin và các chất tan trong axeton của cả 4 dòng tương đối thấp nên hàm lượng tạp chất thấp Trong khi đó hàm lượng pentozan của các dòng lại tương đối cao (dòng U6 là cao nhất) tạo điều kiện cho xenluylô dễ phân bố đều trên mặt giấy Để đánh giá tổng thể về hàm lượng các chất trong gỗ có thể nói cả 4 dòng đều tốt cho sản xuất bột giấy, đặc biệt trong đó dòng PN3d là tốt nhất vì có hàm lượng xenluylô cao nhất và hàm lượng lignin thấp

Kết quả phân tích các dòng năm 2008 là tương đối giống với kết quả phân tích các dòng năm 2007 Tuy nhiên kích thước sơ sợi, hàm lượng

pentogan, hàm lượng axeton và kích thướng sơ sợi của các dòng phân tích năm

2008 là thấp hơn nhiều so với các dòng phân tích năm 2007, mặc dù độ tuổi các dòng đem phân tích là như nhau Các kết quả trên sẽ được bổ xung và cập nhật cho các dòng trong hồ sơ lý lịch giống

Việc chọn giống và nhân giống các loài cây nguyên liệu giấy đã được thực hiện từ những năm 1970 (Nguyễn Sỹ Huống 1999; Nguyễn Quang Đức 2002) Các loài cây chủ yếu là bạch đàn, keo và thông Giống của các loài cây này được nhiều cơ quan, nhưng việc bảo tồn chúng một cách khoa học và đầy

đủ thì chưa có nhiều nghiên cứu Viện nghiên cứu cây nguyên liệu giấy là một trong những (hoặc duy nhất) cơ quan thực hiện công tác bảo tồn nguồn gen các loài cây trên đầu tiên (Đoàn Thị Thanh Nga 2004; 2007)

Cho đến năm 2008 đã có 30 dòng bạch đàn được đưa vào bảo tồn theo phương thức in-vitro (năm 2007 là 20 dòng) Tuy nhiên trong 10 dòng đưa vào nuôi cây năm 2008 chỉ có 04 dòng là tồn tại Bốn dòng này tồn tại được nhưng tất cả các chỉ tiêu sinh trưởng của chúng (tỷ lệ sống, đường kính, chiều cao, trọng lượng, ) đều kém hơn các dòng được bảo tồn năm 2007

Đã có 52 dòng bạch đàn, 36 dòng keo tai tượng và 08 dòng keo lai được bảo tồn theo phương pháp ex-situ Tuy nhiên, trong 08 dòng keo lai thì 04 dòng

đã bị chết hết (tại Phù Ninh), 04 dòng còn lại (tại Gia Thanh) cũng có tỷ lệ sống rất thấp Lý do chết có thể do chăm sóc và bảo vệ chưa đạt yêu cầu, tuy nhiên cũng cho thấy việc bảo tồn các dòng keo lai là khó thực hiện hơn các dòng keo tai tượng Như vậy trong tổng số 110 giống đưa vào bảo tồn, đến năm

2008 chỉ còn lại 92 giống, cho thấy công việc bảo tồn cần được tiếp tục và chu đáo hơn để giữ được các giống phục vụ cho công tác nhân giống sau này

Về cơ bản, từ năm 2000 đến nay Viện đã và đang cố gắng triển khai tốt nhiệm vụ bảo tồn nguồn gen cây nguyên liệu giấy Các nguồn gen được duy trì

là liên tục tăng thêm hàng năm Viện đã cố gằng bảo tồn theo nhiều phương thức khác nhau như bảo tồn ngoại vi, bảo tồn hạt phấn và bảo tồn trong ống nghiệm Đây là một trong những cố gằng quan trọng nhằm duy trì được các nguồn gen phục vụ cho ngành giấy trước mắt và lâu dài Ngoài ra, nhiệm vụ cũng phát hiện ra được một số giống có nguồn gen rất tốt có nhiều tiềm năng cho việc phát triển trồng rừng mở rộng và có nhiều triển vọng sẽ là giống tiến

bộ kỹ thuật hoặc giống quốc gia như 3 dòng bạch đàn CTIV; CT4 và CT3

Tuy nhiên việc bảo tồn và lưu giữ nguồn gen phải được triển khai liên tục nhằm đảm bảo an toàn các giống sẵn có cho sản xuất và cho nghiên cứu Công tác bảo tồn ex-situ hiện tại của Viện là chưa chắc chắn duy trì được các nguồn gen vì các thí nghiệm bảo tồn được xây dựng trên các diện tích đất rừng của người dân Chính vì vây, đến luân kỳ khai thác, toàn bộ số cây đem bảo tồn

sẽ bị khai thác hết Nhiệm vụ tiếp theo trong các năm tới nên quan tâm đến vấn

đề trên

Các công việc nên được quan tâm trong công tác bảo tồn nguồn gen cây nguyên liệu giấy là việc khai thác các nguồn gen đã được bảo tồn Thực tế cho thấy, các nguồn gen dù quí đến đâu nếu chỉ được bảo tồn mà không đem khai thác thì cũng chưa đem lại nhiều ý nghĩa Trong khi việc bảo tồn cũng chưa khẳng định được là sẽ duy trì các nguồn gen 100% (bị mất, chết và thoái hóa) Chính vì vậy mà công tác bảo tồn và khai thác nguồn gen nên được đi đôi với nhau Hơn thế nữa khi mà các nguồn gen được đem khai thác có nghĩa là chúng

đã được nhân rộng ra, vì vậy những nguồn gen đó vừa được khai thác và vừa được bảo tồn từ những diện tích trồng chúng

PHẦN 3 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

3.1 Kết luận

• Về cơ bản đã chọn đúng đối tượng cần bảo tồn và lưu giữ trên cơ sở tận dụng kết quả nghiên cứu chọn giống của Viện nghiên cứu cây nguyên liệu giấy Cho đến năm 2008 đã thu thập được 110 giống (năm 2008 là

Môi trường nuôi cấy:

Bạch đàn: CB + BAP (0.20 mg/l) + NAA (0.25 mg/l)

Keo lai: CB + BAP (0.20 mg/l) + IAA (0.05 mg/l)

Thông: CB + BAP (0.60 mg/l) + NAA (0.75 mg/l) + ZT(0.75 mg/l)

Điều kiện bảo tồn, lưu giữ:

Nhiệtđộ:1 oc

Cường độ ánh sáng: 1000 lux

Thời gian chiếu sáng: 10 giờ/ngày

Thời gian bảo quản: 8 tháng cấy chuyển 1 lần

• Sau thời gian bảo quản đã tiến hành kiểm tra chất lượng để khẳng định việc bảo tồn và lưu giữ là rất an toàn

• Đối với các dòng bạch đàn thu thập được trong năm 2008 nên xác định lại môi trường và điều kiện nuôi cấy in-vitro để có được kết quả khả quan hơn

• Việc thực hiện bảo tồn và lưu giữ nguồn gen theo phương pháp in-vitro

PN1; PN3; H5 và H6 trong năm 2008 Các dòng còn lại là chưa thích hợp

• Đối với các loài cây thân gỗ có chu kỳ sinh trưởng kéo dài nên rất khó cho việc đánh giá các chỉ tiêu ở một thời điểm, các chỉ tiêu sẽ được đánh giá qua các năm tiếp theo

• Qua đánh giá về sinh trưởng của các dòng bảo tồn, nhận thấy rằng có một số dòng (CTIV, CT4, CT3) sinh trưởng vượt trội hơn rất nhiều so với một số dòng đang được trồng rộng rãi trong sản xuất, đây sẽ là cơ sở quan trọng giúp cho nhiệm vụ khai thác và phát triển nguồn gen quý trong thời gian xắp tới

• Đã đánh giá nguồn gen: 20 giống (năm 2008)

• Các giống keo lai có tỷ lệ sống rất thấp hoặc bị chết hết cần có nguồn gen bổ xung

Triển khai dầy đủ theo đúng yêu cầu như: Đã xây dựng bộ lý lịch 20 giống theo các chỉ tiêu đánh giá nguồn gen Quốc tế và được quản lý các dữ liệu theo phần mềm chung toàn Bộ công thương

3.2 Đề nghị

Kính mong Bộ Khoa học Công nghệ Môi trường và Bộ Công thương tạo điều kiện cho Viện được tiếp tục thực hiện nhiệm vụ bảo tồn và lưu giữ nguồn gen cây nguyên liệu giấy để quỹ gen cây nguyên liệu giấy ngày càng nhiều về

số lượng, tốt về chất lượng và đa dạng về chủng loại

Nên k ai thá ba n u n gen có riển v ng à c c dò g CTIV; CT4 và CT3

Tro g p ân ch gỗ nên ín ỷ rọ g g ch c c d n

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Đoàn Thị Thanh Nga (2007) Báo cáo gen 2007 Viện nghiên cứu cây nguyên

liệu giấy Phù Ninh

Đoàn Thị Thanh Nga (2008) Đề cương nghiên cứu nhiệm vụ: Bảo tồn và lưu

giữ nguồn gen cây nguyên liệu giấy Viện nghiên cứu cây nguyên liệu giấy Phù Ninh

Huỳnh Đức Nhân (1996) Tổng quan công tác cải thiện giống và trồng rừng bằng cây mô – hom vùng nguyên liệu giấy Trung tâm định hướng và triển vọng

Trung tâm nghiên cứu lâm nghiệp Phù Ninh

Huỳnh Đức Nhân, Nguyễn Thái Ngọc, Nguyễn Sỹ Huống và Nguyễn Quang Đức (2005) Báo cáo kết quả trồng thí nghiệm một số dòng bạch đàn vô tính và keo lai ở vùng trung tâm Bắc Bộ và Đông Nam Bộ nhằm công nhận giống mới để phục vụ

sản xuất lâm nghiệp Viện nghiên cứu cây nguyên liệu giấy Phù Ninh

Lê Đình Khả và Dương Mộng Hùng (2003) Giáo trình giống cây rừng –

Trường Đại học Lâm nghiệp Hà Nội

Nguyễn Hoàng Nghĩa (1997a) Bảo tồn tài nguyên di truyền thực vật rừng

Viện khoa học lâm nghiệp Việt Nam Hà Nội

Nguyễn Hoàng Nghĩa (1997b) Bảo tồn nguồn gen cây rừng Viện khoa học

lâm nghiệp Việt Nam Hà Nội

Nguyễn Hoàng Nghĩa (1999) Bảo tồn đa dạng sinh học Viện khoa học lâm

nghiệp Việt Nam Hà Nội

Nguyễn Quang Đức (2002) Báo cáo giống 2002 Trung tâm nghiên cứu cây

nguyên liệu giấy Phù Ninh

Nguyễn Sỹ Huống (1999) Kết quả tuyển chọn và khảo nghiệm dòng vô tính

loài bạch đàn Eucalyptus urophylla tại vùng nguyên liệu giấy Trung tâm Bắc bộ

Trung tâm nghiên cứu cây nguyên liệu giấy Phù Ninh

Nguyễn Sỹ Huống, Huỳnh Đức Nhân, Nguyễn Thái Ngọc, Nguyễn Văn Thạch

và Nguyễn Quang Đức (2003) Báo cáo kết quả trồng thí nghiệm một số dòng bạch đàn vô tính và keo lai tại vùng Trung tâm Bắc bộ và Đông Nam bộ nhằm công nhận

giống mới phục vụ sản xuất lâm nghiệp Trung tâm nghiên cứu cây nguyên liệu giấy

Phù Ninh

Nguyễn Thị Ngọc Huệ (2007) Tổng quan về bảo tồn tài nguyên di truyền

thực vật phục vụ mục tiêu lương thực và nông nghiệp trên thế giới và Việt Nam Viện

Khoa Học Nông nghiệp Việt Nam Hà Nội,

Trương Văn Lung (không có năm) Công nghệ sinh học trong việc bảo vệ và phát triển nguồn gen quý hiếm Công nghệ sinh học với việc bảo vệ môi trường Tải

trên internet năm 2007

PHỤ LỤC

Phụ lục 1 Hệ thống cho điểm sử dụng để chọn cây trội

của Viện nghiên cứu cây nguyên liệu giấy

1 Phương pháp và những quy định chọn cây trội:

- Phương pháp chọn cây trội là chọn theo đám trên toàn diện tích

- Những cây lớn nhất trong đám sẽ được phát hiện qua mục trắc chiều cao và

đường kính để chọn

- Những cây chọn được đo đếm, lên sơ đồ vị trí và đánh dấu

- Đo chiều cao và đường kính 5 cây lớn nhất trong vòng bán kính 10m xung

quanh cây chọn để so sánh

- Chọn cây ở các rừng trồng và rừng thí nghiệm 3-7 tuổi

- Những cây ven lô không được chọn

- Nếu 2 cây trong 8 cây gần kề cây chọn bị mất thì cây này cũng không được chọn

- Những cây không được khoẻ ( vàng lá ), chết ngọn hoặc bị bệnh không chọn

2 Những tiêu chuẩn chọn và hệ thống cho điểm

2.1 Thể tích thân cây chọn phải lớn hơn những cây xung quanh nó Chỉ tiêu thể

tích tính được qua việc đo chiều cao và đường kính cây chọn và 5 cây xung quanh Chỉ

tiêu này không tính điểm

2.2 Cây chọn phải có chiều cao lớn hơn những cây xung quanh

Điểm

* H cây chọn vượt H (tb) của 5 cây so sánh 20% 45

* H cây chọn vượt H (tb) của 5 cây so sánh 15% 35

* H cây chọn vượt H (tb) của 5 cây so sánh 10% 25

2.3 Cây chọn phải có đường kính (D1.3) lớn hơn những cây xung quanh

Điểm

* D1.3 cây chọn vượt (tb) của D1.35 cây so sánh 20% 30

* D1.3 cây chọn vượt (tb) của D1.35 cây so sánh 15% 25

* D1.3 cây chọn vượt (tb) của D1.35 cây so sánh 10% 20

2.4 Độ thẳng thân cây là tiêu chuẩn phổ biến nhất để chọn cây chội

Điểm

2.5 Độ tỉa cành có liên quan đến phần thân dưới cành

Thường những cây lớn tuổi, những cành ở phần dưới tán chết và rụng khỏi thân

Nhưng trong một số trường hợp, những cành này còn lưu lại khá lâu trên thân

* Cây tỉa cành tốt: Phần thân dưới cành không có cành, mấu nào 3-4

* Cây tỉa cành Trung bình: Phần thân dưới cành có 1-2 cành, mấu 2-3

* Cây tỉa cành kém: Phần thân dưới cành có trên 2 cành, mấu 1-2

* Cành tạo với thân cây góc >90 0 3-4

* Cành tạo với thân cây góc 45-90 0 2-3

* Cành tạo với thân cây góc <45 0 1-2

2.8 Tán cây

Điểm

2.9 Phân cành là muốn nói tới việc tạo thành 2 hoặc nhiều cành có kích thước như

nhau Cái đó có ảnh hưởng lớn đến chiều dài đoạn thân dưới cành

3 Những cây khá ( chấp nhận nếu thiếu cây đánh dấu 1 vạch ) 50-55

4 Những cây kém (cây loại bỏ) dưới 50