Tuy nhiên, chưa có nghiên cứu về thời gian xử lý nhiệt độ lạnh và tuổi cây ở thời kỳ xử lý lạnh đến sự hình thành và phát triển hoa của giống này.. Bởi vậy, mục đích của nghiên cứu này n
Trang 1ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC XỬ LÝ NHIỆT ĐỘ LẠNH ĐẾN SỰ PHÁT TRIỂN HOA CỦA GIỐNG HOA CÚC BẢN ĐỊA AUSTRALIA
(Rhodanthe floribunda)
Hà Minh Tuân a , Margaret E Johnston b
* Tóm tắt: Rhodanthe floribunda (Asteraceae) là giống hoa mới, có tiềm năng
phát triển sản xuất thương mại Việc nghiên cứu sinh lý nở hoa bằng xử lý nhiệt
độ góp phần vào cung cấp hoa trái vụ, đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của thị trường Mục tiêu của nghiên cứu này nhằm xác định ảnh hưởng của thời gian xử
lý lạnh và tuổi cây ở giai đoạn xử lý lạnh đến sự phát triển hoa của giống này Thí nghiệm gồm 5 mức xử lý nhiệt độ lạnh (0, 3, 7, 14 và 21 ngày ở nhiệt độ 20/100C và 11h chiếu sáng) và 4 nhóm tuổi cây trước khi xử lý lạnh (1 ngày, 1,
2 và 4 tuần tuổi) Sau đó, cây được trồng ở nhiệt độ 30/200C, 11h chiếu sáng với cường độ chiếu sáng là 380 ± 44 µmol m-2 s-1 Các chỉ tiêu về phát triển hoa
được theo dõi trong suốt 23 tuần thí nghiệm Kết quả cho thấy, giống R floribunda có yêu cầu không bắt buộc về nhiệt độ lạnh để phát triển hoa Thời
gian xử lý lạnh dài nhất (3 tuần) và nhóm cây có tuổi cao nhất (4 tuần tuổi) có tốc độ và lượng hoa nhiều nhất
Từ khoá: nhiệt độ, sự nở hoa, tuổi cây, xử lý lạnh, xuân hoá.
1 Đặt vấn đề:
Nhiệt độ và ánh sáng là hai yếu tố có ảnh hưởng đến sự hình thành và phát triển hoa của các loài hoa thuộc họ Asteraceae Trong đó, một số loài phản ứng với điều kiện ánh sáng ngày dài, trong khi các loài khác phản ứng với điều kiện ngày ngắn (Bunker 1995) Đồng thời, một số loài yêu cầu một khoảng thời gian
có nhiệt độ lạnh nhất định (xử lý xuân hoá) để thúc đẩy ra hoa đồng loạt (Damann & Lyons 1996; Zoberi et al 2003), và hoa có thể nở ở cả điều kiện ngày dài và ngày ngắn sau khi được xử lý nhiệt độ lạnh (Bunker 1995; Bender
et al 2002) Việc nghiên cứu để sản xuất hoa trái vụ đóng vai trò quan trọng nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của thị trường hoa (Gollnow 2002)
Rhodanthe floribunda (D.C) Wilson là giống hoa bản địa của Australia mới
được khai thác, hiện đang được phát triển để cung cấp cho thị trường nội địa và xuất khẩu (Johnston & Joyce 2009) Một số nghiên cứu trước đây đã được tiến
a Bộ môn Rau Hoa Quả, Khoa Nông học, Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên; Tel.: +84-2803851424 Fax: +84-2803852921 Email: mtuan.ha@uqconnect.edu.au
b Trung tâm nghiên cứu hoa bản địa, Trường khoa học đất, cây trồng và thực phẩm, Đại học Queensland, Gatton, Queensland 4343, Australia
Trang 2hành đặc tính ngủ nghỉ sinh lý của hạt (Hoyle et al 2008), ảnh hưởng của ánh sáng, nhiệt độ và axit gibberellic (GA) tới sự nảy mầm (Plummer & Bell 1995; Plummer et al 1997), và ảnh hưởng của độ dài ngày và sự chiếu sáng bổ sung
đến sự nở hoa đối với giống R floribunda (Bunker 1995; Roberts et al 2005).
Tuy nhiên, chưa có nghiên cứu về thời gian xử lý nhiệt độ lạnh và tuổi cây ở thời kỳ xử lý lạnh đến sự hình thành và phát triển hoa của giống này
Thời gian xử lý nhiệt độ lạnh đã được chứng minh là làm tăng cường sự phát triển hoa (Emsweller & Borthwick 1937; King et al 1992; Pearson et al 1995; Gleichsner & Appleby 1996; Michaels & Amasino 2000; Samach & Coupland 2000; Horva´th et al 2003) và ảnh hưởng đến các đặc điểm sinh trưởng của rất nhiều loài cây (Vince & Mason 1954; Pearson et al 1995; Gleichsner & Appleby 1996; Hsiao & Ku 2004; Tanigawa et al 2009) Rất nhiều loài hoa bản địa của Australia có phản ứng với thời gian xử lý nhiệt độ lạnh để ra hoa (King
et al 1992), trong đó, tuổi cây con trước khi xử lý nhiệt độ lạnh có ảnh hưởng đến sự phát triển hoa (Cave & Johnston 2010)
Bởi vậy, mục đích của nghiên cứu này nhằm xác định các ảnh hưởng của các khoảng thời gian xử lý nhiệt độ lạnh và tuổi cây con trước khi xử lý nhiệt độ
lạnh đến sự phát triển hoa của giống cúc R floribunda trong điều kiện ngày
ngắn
2 Nguyên vật liệu và phương pháp nghiên cứu:
2.1 Vật liệu và điều kiện sinh trưởng trước khi xử lý nhiệt độ lạnh
Hạt của giống hoa thí nghiệm (thuộc họ Asteraceae) được thu thập ở quần thể tự nhiên (- 27057’748”S; 148000’834”E) tại trạm Wallen, phía Tây Nam Bang Queensland, Australia vào ngày 14 tháng 09 năm 2003 Sau đó hạt được làm khô ở nhiệt độ 150C, ẩm độ tương đối 15% và được bảo quản trong các lọ thuỷ tinh ở nhiệt độ 50C và ẩm độ 5% trong phòng lạnh của Phòng thí nghiệm công nghệ giống của Bang Queensland, Trường Đại học Queensland trước khi được sử dụng cho thí nghiệm nảy mầm Hạt được gieo trên môi trường 1% agar với GA3 (50mgL-1) theo quy trình của Mullins et al (2002) và Johnston et al.
(2004)
Sau một tuần, cây con được chuyển ra nhà kính (30/200C, 11h chiếu sáng, cường độ ánh sáng: 380 ± 44 µmol m-2 s-1), trồng trên giá thể chuẩn của vườn ươm Gatton, Trường Đại học Queensland
2.2 Thiết kế thí nghiệm và phương pháp nghiên cứu
Trang 3Thí nghiệm gồm 2 nhân tố, thời gian xử lý nhiệt độ lạnh (0 (đối chứng), 3, 7,
14 và 21 ngày) và tuổi cây trước khi xử lý nhiệt độ (1 ngày, 1, 2 và 4 tuần tuổi) Thí nghiệm xử lý nhiệt độ lạnh được tiến hành bằng cách chuyển cây sang phòng có nhiệt độ 20/100C (ngày/đêm), 11h chiếu sáng và cường độ ánh sáng như đã mô tả ở trên Sau khi xử lý nhiệt độ lạnh, cây được chuyển ngược lại phòng có nhiệt độ 30/200C và 11h chiếu sáng để đánh giá tình hình phát triển của cây
Ứng với mỗi tuổi cây, sử dụng 10 cây (nhắc lại) cho mỗi công thức xử lý nhiệt độ lạnh Do đó, tổng số cây thí nghiệm của mỗi công thức tuổi cây = 10 x
5 = 50 cây Tổng số cây sử dụng cho toàn thí nghiệm là 50 cây x 4 công thức tuổi cây = 200 cây
Phương pháp bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh được áp dụng ở phòng
có nhiệt độ 30/200C Mười cây được đặt trên 4 kệ, trong đó mỗi kệ được coi như
1 khối thí nghiệm; các cây được đặt ngẫu nhiên trong 1 khối Ở phòng có nhiệt
độ 20/100C, các cây được bố trí theo phương pháp ngẫu nhiên hoàn toàn do không có đủ khoảng trống cho thí nghiệm
2.3 Các chỉ tiêu theo dõi
Số ngày từ trồng đến khi xuất hiện nụ hoa đầu tiên
Số ngày từ trồng đến khi hoa nở (tính đến ngày có hoa đầu tiên nở);
Tổng số hoa/cây ở tuần thứ 6 sau trồng;
Tổng số hoa ở tuần thứ 12 sau trồng;
Tổng số hoa ở cuối thí nghiệm (tuần thứ 23);
Trọng lượng hoa/cây ở cuối thí nghiệm (tuần 23)
2.4 Phương pháp phân tích và xử lý số liệu
Số liệu về phát triển hoa được phân tích bằng phần mềm Minitab (Release 14; Minitab Inc., PA, USA) với sự sai khác nhỏ nhất (LSD) được tính ở mức xác suất 5%
3 Kết quả và thảo luận:
Kết quả thí nghiệm cho thấy, R floribunda có khả năng ra hoa trong điều kiện không xử lý lạnh, do vậy có thể kết luận rằng R floribunda không có yêu
cầu bắt buộc về nhiệt độ lạnh để nở hoa (Finnegan et al 1998; Michaels & Amasino 2000; McDonald & Kwong 2005)
Có 5% số cây ở công thức đối chứng (không xử lý lạnh) không ra hoa Đồng thời 12,5%; 17,5% và 2,5% số cây của các công thức đối chứng, công thức 3
Trang 4ngày và 7 ngày xử lý lạnh xuất hiện nụ, nhưng không nở (số liệu không thể hiện trong bảng) Trong khi, tất cả các cây ở công thức xử lý 14 và 21 ngày ở
nhiệt độ lạnh đều nở hoa và xuất hiện nụ đầu tiên sớm hơn công thức đối chứng
và công thức xử lý nhiệt độ lạnh trong thời gian 3 ngày Những kết quả này tương tự với kết quả nghiên cứu của Gleichsner & Appleby (1996), các tác giả này đã phát hiện ra rằng thời gian xử lý nhiệt độ lạnh kéo dài (đến một giới hạn)
làm thời gian ra hoa ngắn lại ở cây ripgut brome (Bromus diandrus) Ở giống hoa cúc ‘Cape’, Pearson et al (1995) cũng cho thấy, xử lý cây ở nhiệt độ 120C trong vòng 2 tuần đã thúc đẩy sự phát triển hoa Những kết quả ở thí nghiệm này đã khẳng định thêm vai trò của nhiệt độ lạnh trong việc thúc đẩy sự ra hoa
sớm ở giống R floribunda, như đã được báo cáo bởi Roberts et al (2005) Theo
tác giả này, công thức cây trồng ngày 23 tháng 06 năm 2005 tại Gatton, Queensland có nhiệt độ trung bình và số ngày có nhiệt độ thấp nhiều hơn các công thức khác (trồng ở tháng 3, 4 và 5), có số ngày từ trồng đến xuất hiện nụ đầu tiên sớm hơn
Bảng 1 Ảnh hưởng của tuổi cây và thời gian xử lý nhiệt độ lạnh đến sự phát triển hoa của R floribunda
Công thức Số ngày
đến xuất
hiện nụ đầu
tiên
Số ngày đến khi hoa nở
Số hoa/cây ở tuần 6 Số hoa/cây ở tuần 12 Số hoa/cây ở tuần 23 Trọng lượng hoa/cây (gram)
Thời gian xử
lý lạnh (CD)
Tuổi cây
Thí nghiệm được kết thúc sau 23 tuần, tính từ khi trồng Hoa được sấy ở nhiệt độ 60 0 C trong vòng 24 tiếng Các chữ khác nhau thể hiện sự sai khác có ý nghĩa; n.s: không sai khác có ý nghĩa; * P<0.05, **P<0.01, ***P<0.001 CD*Tuổi: sự tương tác giữa thời gian xử lý lạnh và tuổi cây.
Xử lý nhiệt độ lạnh trong vòng 3 ngày đã làm kéo dài thời gian xuất hiện nụ (Bảng 1) Kết quả này cho thấy thời gian xử lý lạnh có thể chưa đủ để cây chuyển sang giai đoạn cảm ứng hình thành hoa ổn định như đã được báo cáo ở nhiều nghiên cứu về hiện tượng xuân hoá (Michaels & Amasino 2000; McDonald & Kwong 2005; Taiz & Zaiger 2006), ở đó khoảng nhiệt độ xử lý
Trang 5xuân hoá phổ biến là 0-70C, trong khi nhiệt độ áp dụng trong thí nghiệm này là 20/100C Đồng thời, theo McDonald & Kwong (2005, p 98), trạng thái cảm ứng xuân hoá có thể bị phá vỡ khi cây bị chuyển sang điều kiện nhiệt độ nóng ngay sau khi được xử lý xuân hoá ở 1 thời gian ngắn (thường là dưới 5 ngày)
Ngoài ra, xử lý nhiệt độ lạnh đã ảnh hưởng đến tổng số hoa và trọng lượng hoa Cây trồng được xử lý nhiệt độ lạnh trong vòng 21 ngày có nhiều hoa và trọng lượng hoa cao hơn công thức đối chứng và các công thức xử lý lạnh 3 và
7 ngày (Bảng 1) Một số tác giả đã nghiên cứu và kết luận rằng, cây yêu cầu một khoảng thời gian nhiệt độ lạnh nhất định để thúc đẩy việc hình thành hoa; khoảng thời gian xử lý lạnh không đủ dài sẽ không có tác dụng (Pearson et al 1995; Horva´th et al 2003) hoặc có hiệu quả thấp (King et al 1992; Michaels & Amasino 2000; Samach & Coupland 2000)
Cây thí nghiệm có khả năng cảm ứng nhiệt độ lạnh khi cây ở giai đoạn 1 ngày tuổi và sau đó đã hình thành hoa Kết quả này chứng minh giống hoa này
có “giai đoạn chưa thuần thục” (juvenile stage) ngắn Cave & Johnston (2010) cho biết “giai đoạn chưa thuần thục” ngắn thể hiện đặc tính sinh trưởng ngắn của một giống, và có khả năng thúc đẩy hình thành hoa bằng việc xử lý nhiệt độ lạnh để rút ngắn thời gian sản xuất, áp dụng cho sản xuất thương mại Trong khi
ở một số loài cây hoa khác như cúc Cineraria, cây chỉ có khả năng cảm ứng
nhiệt độ lạnh để hình thành hoa khi cây đã đạt đến giai đoạn 6-7 lá (đối với giống ‘Cindy Blue’) và 7-8 lá (đối với giống ‘Cindy Dark Red’) (Yeh & Atherton 1997)
Mặc dù không có sự khác biệt về thời gian từ trồng đến khi xuất hiện nụ hoa đầu tiên và số hoa ở giai đoạn 6 tuần sau trồng giữa các nhóm tuổi cây khác nhau, nhưng số ngày từ trồng đến khi hoa nở và tổng số hoa ở tuần 12 và 23 đã cho thấy cây có độ thuần thục cao hơn trước khi xử lý nhiệt độ lạnh có tỷ lệ phát triển hoa nhanh hơn (Bảng 1) Hơn nữa, trọng lượng hoa cao hơn ở nhóm cây có tuổi cao hơn Những kết quả này tương tự với cac kết quả nghiên cứu của Markowski & Ryka (1981) and Townsend (1982), các tác giả này đã chứng minh ở nhóm cây có tuổi thuần thục cao hơn trước khi xử lý nhiệt độ lạnh sẽ phát triển nhiều hoa hơn Theo Cave & Johnston (2010), số lượng hoa nhiều hơn ở nhóm cây nhiều tuổi có thể do nhóm cây này có khoảng thời gian dài hơn cho sự sinh trưởng và phát triển cành
Trang 64 Kết luận:
Giống hoa Rhodanthe floribunda có yêu cầu không bắt buộc về nhiệt độ
lạnh đề hình thành và phát triển hoa Về thời gian xử lý nhiệt độ lạnh, công thức
xử lý lạnh dài nhất (3 tuần) là công thức có hiệu quả nhất trong các công thức thí nghiệm, đã thúc đẩy tốc độ phát triển hoa nhanh hơn và ra nhiều hoa hơn ở điều kiện 11h chiếu sáng Nhìn chung, nhóm cây có tuổi cao nhất (4 tuần tuổi) trước khi xử lý nhiệt độ lạnh có các chỉ tiêu về phát triển hoa cao hơn các công thức còn lại
5 Tài liệu tham khảo
SUMMARY Title: EFFECTS OF CHILLING TREATMENTS ON FLORAL
DEVELOPMENT OF AUSTRALIAN NATIVE DAISY (Rhodanthe floribunda)
Ha Minh Tuan (a) , Margaret E Johnston (b)
Summary: Rhodanthe floribunda (Asteraceae), a novel flower species, has a
great potential for commercial production Manipulation of its flowering by temperatures would contribute to off-season production to address the continued market demands This study aimed at determining the effects of chilling durations and seedling ages prior to low temperature treatments on flowering of this species The experiment comprised five levels of chilling (0, 3, 7, 14 and 21 days under 20/100C and 11h daylength) and four seedling ages before cold induction (1 day, 1, 2 and 4 weeks old) After chilling, plants were moved to 30/200C,11h photoperiod and ambient light (380 ± 44 µmol m-2 s-1) The floral development parameters were recorded throughout the 23 weeks after
transplanting The results showed that R floribunda has a facultative
requirement for low temperature The longest chilling period (3 weeks) and the oldest plant group (4 weeks old seedlings at chilling) had the fastest flowering rates, and highest inflorescence numbers and weights
(a) Department of Horticulture, Faculty of Agronomy, Thai Nguyen University of Agriculture & Forestry, Thai Nguyen city, Vietnam Tel.: +84-2803851424 Fax: +84-2803852921 Email: mtuan.ha@uqconnect.edu.au
(b) The University of Queensland, The Centre for Native Floriculture, School of Land, Crop and Food Sciences, Gatton, Qld 4343, Australia.
Trang 7Key words: chilling treatment, flowering, seedling age, temperature,
vernalization .
