(Luận văn) nghiên cứu nhân giống và khảo nghiệm một số dòng keo bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào tại viện nghiên cứu cây nguyên liệu giấy

Do vậy thực hiện đề tài: “Nghiên cứu nhân giống và khảo nghiệm một số dòng keo bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào tại Viện nghiên cứu cây nguyên liệu giấy” là cần thiết.. Ý nghĩa khoa

PHẠM VĂN HẢI

NGHIÊN CỨU NHÂN GIỐNG VÀ KHẢO NGHIỆM MỘT SỐ DÒNG KEO LAI BẰNG PHƯƠNG PHÁP NUÔI CẤY MÔ TẾ BÀO TẠI VIỆN NGHIÊN CỨU

CÂY NGUYÊN LIÊU GIẤY

Chuyên ngành: Lâm học

Mã số: 60 62 02 01

LUẬN VĂN THẠC SỸ LÂM HỌC

Người hướng dẫn khoa học: TS Dương Văn Thảo

Thái Nguyên - 2014

luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si

Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu này là của riêng tôi, các số liệu trong công trình này là hoàn toàn trung thực, chính xác Tôi xin chịu trách nhiệm hoàn toàn về những kết quả này

Tác giả

Phạm Văn Hải

luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si

Để có được kết quả này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc, chân thành đến thầy giáo - TS Dương Văn Thảo đã tận tình hướng dẫn, tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thành công trình nghiên cứu này

Tôi xin gửi lời cảm ơn các cán bộ, kỹ thuật viên phòng nghiên cứu và thực nghiệm sản xuất giống cây lâm nghiệp – Viện nghiên cứu cây nguyên liệu giấy đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận văn

Tôi xin chân thành cảm ơn toàn thể các thầy cô giáo khoa Lâm nghiệp

và khoa Sau đại học trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn

Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của gia đình và các bạn bè đồng nghiệp Mặc dù có nhiều cố gắng, song không tránh khỏi những sai sót Tôi rất mong sự đóng góp ý kiến, chỉ bảo của các quý thầy cô và các bạn

Thái Nguyên, ngày tháng năm 2014

Tác giả

Phạm Văn Hải

luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si

MỞ ĐẦU 1

1.Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu và yêu cầu của đề tài 2

2.1 Mục tiêu của đề tài 2

2.2 Yêu cầu của đề tài 3

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3

3.1 Ý nghĩa khoa học 3

3.2 Ý nghĩa thực tiễn 3

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài 3

4.1 Đối tượng nghiên cứu 3

4.2 Phạm vi nghiên cứu của đề tài 4

Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5

1.1.Những nét chung về các dòng keo lai 5

1.2 Tình hình nghiên cứu trên thế giới và ở Việt Nam 6

Chương 2 : NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18

2.1 Nội dung nghiên cứu 18

2.1.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ chất khử trùng và thời gian khử trùng đến tỷ lệ nẩy chồi , hệ số nhân chồi và tỷ lệ nẩy chồi hữu hiệu của mẫu thí nghiệm 18

2.1.2 Nghiên cứu xác định môi trường tái sinh chồi và tạo nguồn vật liệu ban đầu 18 2.1.3 Bước đầu đánh giá tình hình sinh trưởng của 3 dòng keo lai KL2, KLTA3 và KL20 nghiên cứu 18

2.2 Phương pháp nghiên cứu: 18

2.2.1 Vật liệu nghiên cứu 18 luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si

hữu hiệu của mẫu thí nghiệm 19 2.2.3 Phương pháp nghiên cứu xác định môi trường tái sinh chồi và tạo nguồn vật liệu ban đầu 21 2.2.4 Bước đầu đánh giá tình hình sinh trưởng của 3 dòng keo lai KL2, KLTA3 và KL20 nghiên cứu 24

Chương 3 : KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 30

3.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ chất khử trùng và thời gian khử trùng đến tỷ lệ nẩy chồi , hệ số nhân chồi và tỷ lệ nẩy chồi hữu hiệu của mẫu thí nghiệm 30 3.1.1 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của chất khử trùng và thời gian khử trùng đối với dòng keo lai KL2 30 3.1.2 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của chất khử trùng và thời gian khử trùng đối với dòng KL20 33 3.1.3 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của chất khử trùng và thời gian khử trùng đối với dòng KLTA3 36 3.2 Nghiên cứu xác định môi trường tái sinh chồi và tạo nguồn vật liệu ban đầu 39 3.2.1.Kết quả nghiên cứu xác định môi trường tái sinh chồi và tạo nguồn vật liệu ban đầu đối với dòng KL2 39 3.2.2 Kết quả nghiên cứu xác định môi trường tái sinh chồi và tạo nguồn vật liệu ban đầu đối với dòng keo lai KL20 41 3.2.3 Kết quả nghiên cứu xác định môi trường tái sinh chồi và tạo nguồn vật liệu ban đầu đối với dòng keo lai KLTA3 42 luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si

3.2.4 So sánh về hệ số nhân chồi và tỷ lệ chồi hữu hiệu giữa các dòng

nghiên cứu 46

3.3 Bước đầu đánh giá tình hình sinh trưởng của 3 dòng keo lai KL2, KLTA3 và KL20 nghiên cứu 47

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 53

1 Kết luận 54

2 Kiến nghị 54

TÀI LIỆU THAM KHẢO 55

luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si

DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT

ĐDSH : Đa dạng sinh học

GPA : Global Plant of Action

MS : Murashige & Skoog

SH : Schenk & Hildebrandt

TNDTTV : Tài nguyên di truyền thực vật

WPM : McCOWN’s Woody Plant

luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Công thức khử trùng mẫu cấy 20 Bảng 2.2 Thành phần các môi trường cơ bản đề tài đã thử nghiệm 21 Bảng 2.3 Công thức thí nghiệm xác định môi trường tái sinh chồi 22 Bảng 3.1 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của chất khử trùng và thời

gian khử trùng đối với dòng keo lai KL2 31 Bảng 3.2 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của chất khử trùng và thời

gian khử trùng đối với dòng KL20 34 Bảng 3.3 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của chất khử trùng và thời

gian khử trùng đối với dòng KLTA3 37 Bảng 3.4 Ảnh hưởng của môi trường cơ bản đến hiệu quả nhân chồi

dòng KL2 40 Bảng 3.5 Ảnh hưởng của môi trường cơ bản đến hiệu quả nhân chồi

dòng keo lai KL20 41 Bảng 3.6 Ảnh hưởng của môi trường cơ bản đến hiệu quả nhân chồi

dòng keo lai KLTA3 43 Bảng 3.7: Sơ đồ trồng thí nghiệm 47 Bảng 3.8: Tỷ lệ sống và chất lượng 3 dòng keo lai KL2, KLTA3 và

KL20 nghiên cứu và 11 dòng keo lai đối chứng thời điểm 6 tháng tuổi 49 Bảng 3.9 Tình hình sinh trưởng 3 dòng keo lai KL2, KLTA3 và

KL20 nghiên cứu và 11 dòng keo lai đối chứng thời điểm 6 tháng tuổi 50 luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 3.1: Hỉnh ảnh khử trùng mẫu dòng keo lai KL2 33

Hình 3.2: Hình ảnh khử trùng mẫu dòng keo lai KL20 36

Hình 3.3: Hình ảnh khử trùng mẫu dòng keo lai KLTA3 39

Hình 3.4: Một số hình ảnh kết quả thử nghiệm môi trường cơ bản 46

Hình 3.5: Hình ảnh vườn thí nghiệm các dòng keo lai 4 tháng tuổi 51

Hình 3.6: Hình ảnh vườn thí nghiệm các dòng keo lai 6 tháng tuổi 51 luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si

MỞ ĐẦU

1.Tính cấp thiết của đề tài:

Hiện nay, gỗ là nguồn nguyên liệu chính phục vụ cho sản xuất của Tổng công ty giấy Việt Nam Nhu cầu nguyên liệu hàng năm của Tổng công ty là khoảng 500.000m 3 , trong khi đó các công ty lâm nghiệp mới chỉ cung cấp được khoảng 60% nhu cầu trên Thêm vào đó diện tích đất trồng các loài cây nguyên liệu giấy ngày càng bị thu hẹp do nhu cầu trồng các loài cây công nghiệp và nông nghiệp khác Vì vậy việc nghiên cứu nâng cao năng suất và chất lượng rừng ngày càng cấp thiết Trong khi đó nhiều diện tích rừng trồng trong Tổng công ty giấy còn thấp và không đạt yêu cầu, một trong những nguyên nhân chính là giống đưa vào trồng rừng sản xuất có chất lượng không cao Do đó việc tăng năng suất rừng trồng bằng sử dụng nguồn giống có chất lượng là việc làm cần thiết

Phú Thọ là tỉnh miền núi, trung du, tổng diện tích tự nhiên của Phú Thọ

là 3.519,56 km 2 , đất đai của Phú Thọ được chia theo các nhóm sau: đất feralít

đỏ vàng phát triển trên phiến thạch sét, diện tích 116.266,27 ha chiếm tới 66,79% (diện tích điều tra) Đất thường có độ cao trên 100 m, độ dốc lớn, tầng đất khá dày, thành phần cơ giới nặng, mùn khá Loại đất này thường sử dụng trồng rừng, một số nơi độ dốc dưới 25 o có thể sử dụng trồng cây công nghiệp Hiện nay, Phú Thọ mới sử dụng được khoảng 54,8% tiềm năng đất nông – lâm nghiệp; đất chưa sử dụng còn 81,2 nghìn ha, trong đó đồi núi có 57,86 nghìn ha Diện tích rừng hiện nay của Phú Thọ có độ che phủ rừng lớn (42% diện tích tự nhiên) Với diện tích rừng hiện có 144.256 ha, trong đó có 69.547 ha rừng tự nhiên, 74.704 ha rừng trồng, cung cấp hàng vạn tấn gỗ cho công nghiệp chế biến hàng năm Các loại cây chủ yếu như bạch đàn, mỡ, keo,

bồ đề và một số loài cây bản địa đang trong phát triển (đáng chú ý nhất vẫn là những cây phục vụ cho ngành công nghiệp sản xuất giấy).Tỉnh phú Thọ là luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si

tỉnh có tiềm năng phát triển ngành công nghiệp sản xuất giấy Đóng trên địa bàn tỉnh gồm có Tổng Công ty giấy Việt nam , 5 công ty lâm nghiệp, 2 nhà máy giấy và bột giấy, 1 Viện nghiên cứu cây nguyên liệu giấy

Trong những năm gần đây, bộ Nông nghiệp và phát triển Nông thôn đã công nhận ba giống keo lai KL2, KL20 và KLTA3 do tập thể cán bộ Trung tâm nghiên cứu cứu cây nguyên liệu giấy nay là Viện nghiên cứu cây nguyên liệu giấy chọn tạo là giống tiến bộ kỹ thuật Đây là những giống rất thích hợp cho trồng rừng vùng Trung tâm Bắc Bộ và các vùng có điều kiện sinh thái tương tự Thực tế cho thấy rừng trồng các dòng keo lai nêu trên tại vùng Trung tâm Bắc Bộ cho năng suất cao, chất lượng rừng đồng đều và ổn định hơn tương đối nhiều so với các loài khác

Khi đã có giống năng suất cao thì việc nhân nhanh và đưa các giống đã được chọn lọc và trồng rừng sản xuất là vô cùng quan trọng Trong các kỹ thuật nhân giống hiện nay ở nước ta thì nhân giống bằng phương pháp nuôi cấy mô cho hiệu qua cao nhất, đặc biệt là chất lượng di truyền của cây giống được đảm bảo và khả năng cung cấp số lượng lớn cây giống ở quy mô công nghiệp Tuy nhiên, ba giống keo lai nêu trên chưa được tiến hành nghiên cứu bằng kỹ thuật nuôi cấy mô

Xuất phát từ những đặc điểm nêu trên, để góp phần nâng cao năng suất và duy trì tính ổn định của rừng trồng thì việc làm chủ công nghệ nuôi cấy mô ba

dòng keo lai KL2, KL20 và KLTA3 là cần thiết Do vậy thực hiện đề tài: “Nghiên

cứu nhân giống và khảo nghiệm một số dòng keo bằng phương pháp nuôi cấy

mô tế bào tại Viện nghiên cứu cây nguyên liệu giấy” là cần thiết

2 Mục tiêu và yêu cầu của đề tài

2.1 Mục tiêu của đề tài

Ứng dụng kỹ thuật nuôi cấy mô invitro để nhân nhanh và tạo thành công cây mầm mô 3 dòng keo lai KL2, KL20 và KLTA3 góp phần bảo tồn và phát triển nguồn gen cây nguyên liệu giấy

luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si

* Mục tiêu cụ thể:

- Xác định môi trường dinh dưỡng và điều kiện vật lý thích hợp cho

nhân giống in vitro 3 dòng keo lai nói trên

- Tạo cây mầm mô keo lai 3 dòng KL2, KL20 và KLTA3 chất lượng cao phục vụ trồng mô hình

- Bước đầu đánh giá tình hình sinh trưởng 3 dòng keo lai nghiên cứu

2.2 Yêu cầu của đề tài

- Xác định được kỹ thuật , điều kiện khử trùng mẫu thích hợp đối với giai đoạn tạo chồi nuôi cấy mô invitro cho 3 dòng keo lại KL2, KL20 và KLTA3 nhằm đạt tỷ lệ mẫu nảy chồi từ 5-7%

- Xác định được môi trường tái sinh chồi và tạo nguồn vật liệu ban đầu

- Trồng khảo nghiệm trên thực địa 3 dòng keo lai nghiên cứu

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3.1 Ý nghĩa khoa học

Kết quả đề tài cung cấp thêm thông tin cho các nhà khoa học trong các lĩnh vực nghiên cứu về cây nguyên liệu giấy: chọn vật liệu trong lai tạo giống; chọn lọc giống mới, là cơ sở để lưu giữ an toàn các nguồn gen hiện có

- Kết quả về đánh giá nguồn gen cây nguyên liệu giấy là một trong những cơ sở khoa học để xây dựng phương hướng trong bảo tồn và khai thác

sử dụng quỹ gen cây nguyên liệu giấy hiệu quả

3.2 Ý nghĩa thực tiễn

Từ kết quả nghiên cứu, đánh giá có cơ sở khoa học để cải thiện phương pháp lưu giữ bảo tồn và giới thiệu các nguồn gen cây nguyên liệu giấy có đặc tính tốt như

là nguồn vật liệu di truyền mới phục vụ cho công tác chọn tạo giống

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài 4.1 Đối tượng nghiên cứu

Cây nguyên liệu giấy bao gồm nhiều loài cây như bồ đề, mỡ, các loài tre luồng, thông, hông, các loài keo và bạch đàn Tuy nhiên, trong những năm luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si

gần đây các loài cây keo (keo tai tượng - Acacia mangium, keo lai - Acacia hybrid) và bạch đàn (Eucalyptus urophylla) đã cho thấy ưu thế hơn hẳn về

cung cấp nguồn nguyên liệu giấy và đem lại hiệu quả kinh tế cho người trồng rừng Đồng thời nguồn cung cấp cây nguyên liệu giấy cho sản xuất giấy hiện tại cơ bản gồm 2 loài keo và bạch đàn

Vì vậy, trong khuôn khổ của đề tài, chúng tôi thực hiện nghiên cứu với

3 dòng keo lai KL2, KL20 và KLTA3 hiện có tại Viện nghiên cứu cây nguyên liệu giấy

- Các môi trường nuôi cây; một số hóa chất

4.2 Phạm vi nghiên cứu của đề tài

Nội dung nghiên cứu của đề tài chỉ giới hạn nghiên cứu nhân giống và khảo nghiệm bằng phương pháp nuôi cây mô tế bào 3 dòng keo lai KL2, KL20 và KLTA3 và trồng khảo nghiệm trên thực địa

luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1.Những nét chung về các dòng keo lai

Keo lai là tên gọi tắt để chỉ giống lai tự nhiên giữa Keo tai tượng

(Acacia mangium) và Keo lá tràm (Acacia auriculiformis), giống lai này được

Messrs Herburn và Shim phát hiện lần đầu tiên vào năm 1972 trong số những cây Keo tai tượng được trồng ven đường ở Sook Telupid thuộc bang Sabah của Malaysia Đến tháng 7 năm 1978, sau khi xem xét các mẫu tiêu bản tại phòng tiêu bản thực vật ở Queensland (Australia) được gửi đến từ tháng 1 năm 1977 Pedgley đã xác nhận đó là giống lai tự nhiên giữa Keo tai tượng và Keo lá tràm.

Việt Nam giống keo lai tự nhiên giữa Keo tai tượng và Keo lá tràm

(Acacia mangium x Acacia auriculiformis) được phát hiện từ năm

1991-1992 Những cây lai này (gọi tắt là Keo lai) được phát hiện ở các vùng như Tân Tạo, Sông Mây, Trị An, Trảng Bom ở Đông Nam Bộ và Ba Vì (Hà Tây), Phú Thọ, Hoà Bình, Tuyên Quang vv ở Bắc Bộ.

Keo lai là một dạng lai tự nhiên giữa Keo tai tượng với Keo lá tràm, có

tỷ trọng gỗ và nhiều đặc điểm hình thái trung gian giữa Keo tai tượng và Keo

lá tràm Keo lai có ưu thế lai rõ rệt về sinh trưởng so với Keo tai tượng và Keo lá tràm.

Cây keo lai được xác định là một trong những loài cây ưu tiên cho các chương trình trồng rừng hiện nay ở Việt Nam Hiện nay, có rất nhiều dòng keo lai đã được công nhận giống quốc gia là BV10, BV16, BV32, các dòng được công nhận giống tiến bộ kỹ thuật là BV5, BV29, BV33, TB6, TB12, KL2, KL20 và KLTA3 Trong đó, có 3 dòng KL2, KL20 và KLTA3 là 3 dòng được Viện nghiên cứu cây nguyên liệu giấy tuyển chọn và nhân giống đưa vào sản xuất phục vụ trồng rừng

luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si

Các dòng keo lai KL2, KL20 và KLTA3 được công nhận là giống tiến

bộ kỹ thuật theo Quyết định số 2722 QĐ/BNN-KHCN, ngày 07/09/2004; Quyết định số 1773 QĐ/ BNN-KHCN, ngày 17/07/2005 và Quyết định số

Nhân giống bằng nuôi cấy mô (propagation by tisue culture), hoặc vi nhân giống (micropropagation) là tên gọi chung cho các phương pháp nuôi

cấy in vitro cho các bộ phận nhỏ được tách khỏi cây đang được dùng phổ biến

để nhân giống thực vật, trong đó có cây lâm nghiệp Các bộ phận được dùng

để nuôi cấy có thể là chồi đỉnh, chồi bên, chồi bất định, bao phấn, phấn hoa, phôi và các bộ phận khác như vỏ cây, lá non, thân mầm (hypocotyl) v.v Song nuôi cấy mô cho chồi bên và chồi bất định là những phương pháp chính được dùng trong nhân giống cây rừng

luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si

Hiện nay, đã có rất nhiều các loài cây lâm nghiệp được nhân giống thành công bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào như các loài Acacia,

các loài Eucalyptus, Trong đó, cây keo lai Acacia hybrid là một trong

những đối tượng chính, được nhân giống thành công ở nhiều nước như Malaysia, Ấn Độ

R Yasodha (2004)[23], đã nghiên cứu tái sinh cây keo lai bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào cho kết quả sử dụng chất khử trùng HgCl 2 , mùa tốt nhất để vào mẫu là tháng 5 và tháng 8, sử dụng môi trường MS bổ sung IBA 3.0-5.0 mg/l, NAA 1.0 mg/l và IAA 3.0 mg/l là tốt nhất với dòng No.10; sử dụng môi trường MS bổ sung IBA 2.0-4.0 mg/l, NAA 1.0 mg/l và IAA 2.0 - 3.0 mg/l là tốt nhất với dòng No.32

Christine Le Roux (2009)[21], đã lựa chọn chồi nách từ cây mẹ 1.5 năm tuổi, các chồi được khử trùng và vào mẫu thành công Đầu tiên tác giả sử dụng Tween 20 để rửa mẫu, khử trùng trong cồn 70 0 trong 30s để khử trùng

bề mặt Sau đó tiến hành khử trùng sâu với HgCl 2 0.1% trong 1-2 phút Các

chồi in vitro được ra rễ thành công trên môi trường MS giảm ½ nồng độ muối

đa lượng, bổ sung với 0.1 mM NaFe-EDTA, 1.03 µM NAA và 58.4 µM succharose, pH của môi trường được điều chỉnh ở mức 5.7 và môi trường được ổn định bằng Phytagel 0.3% Điều kiện vật lý trong quá trình nuôi cấy là

28 0 C, 16h chiếu sáng ở cường độ 60 µmol.m 2 s 1 Nguyên lý cơ bản của nhân giống in vitro là tính toàn năng của tế bào thực vật Mỗi tế bào bất kỳ của cơ thể thực vật đều mang toàn bộ lượng thông tin di truyền cần thiết và đầy đủ của cả thực vật đó còn gọi là bộ gen (genom) Đặc tính của thực vật được thể hiện ra kiểu hình cụ thể trong từng thời kỳ của quá trình phát triển phụ thuộc vào sự giải mã các thông tin di truyền tương ứng trong hệ gen của tế bào Do đó, khi gặp điều kiện thích hợp, trong mối tương tác qua lại với điều kiện môi trường, cơ quan, mô hoặc tế bào đều có luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si

thể phát triển thành một cá thể hoàn chỉnh mang những đặc tính di truyền giống như cây mẹ

Quá trình phát sinh hình thái trong nuôi cấy mô tế bào thực vật thực chất là kết quả phân hoá và phản phân hoá tế bào Cơ thể thực vật trưởng thành là một chỉnh thể thống nhất bao gồm nhiều cơ quan chức năng khác nhau, trong đó có nhiều loại tế bào khác nhau, thực hiện các chức năng cụ thể khác nhau Các mô có được cấu trúc chuyên môn hoá nhất định là nhờ vào sự phân hoá

Phân hoá tế bào là sự chuyển hóa các tế bào phôi sinh thành các tế bào của mô chuyên hoá, đảm nhận các chức năng khác nhau trong cơ thể Quá trình phân hoá có thể biểu diễn như sau:

Tế bào phôi sinh Tế bào dẫn Tế bào phân hoá chức năng Khi tế bào đã phân hoá thành mô chức năng chúng không hoàn toàn mất khả năng phân chia của mình Trong trường hợp cần thiết, ở điều kiện thích hợp, chúng lại có thể trở về dạng giống như tế bào phôi sinh và tiếp tục thực hiện quá trình phân hóa, quá trình này gọi là sự phản phân hoá của tế bào

Về bản chất thì sự phân hoá và phản phân hoá là một quá trình hoạt hoá phân hoá gen Tại một thời điểm nào đó trong quá trình phát triển cá thể, có một số gen được hoạt hoá để cho ra tính trạng mới, một số gen khác lại bị ức chế hoạt động Quá trình này xảy ra theo một chương trình đã được mã hoá trong cấu trúc của phân tử AND của mỗi tế bào Khi tế bào nằm trong cơ thể thực vật, chúng bị ức chế bởi các tế bào xung quanh Khi tách tế bào riêng rẽ, gặp điều kiện thuận lợi thì các gen được hoạt hoá, quá trình phân chia sẽ được

xảy ra theo một chương trình đã định sẵn trong AND của tế bào

Tài nguyên di truyền cây nông nghiệp tức là quỹ gen cây nông nghiệp, được FAO gọi là tài nguyên di truyền thực vật vì mục tiêu lương thực và nông nghiệp (TNDTTVLN), lại là phần có trọng số lớn nhất của toàn bộ tài nguyên luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si

di truyền thực vật Sự xói mòn nguồn gen cây trồng trong nông nghiệp gây ra bởi nhiều nguyên nhân hiện nay đang là vấn đề nghiêm trọng, Để có thể bảo tồn và sử dụng hiệu quả đa dạng sinh học nông, lâm nghiệp trong đó tài nguyên di truyền thực vật là hạt nhân, Hội nghị Thượng đỉnh lần thứ nhất về môi trường họp tại Stockholme, Thụy Điển năm 1972 đã kêu gọi khẩn cấp nhiệm vụ bảo tồn tài nguyên di truyền thực vật Hai mươi năm sau, Hội nghị Thượng đỉnh lần thứ hai họp tại Río de Janero, Brazin năm 1992 đã thoả thuận Công ước đa dạng sinh học Hội nghị Kỹ thuật quốc tế lần thứ tư về tài nguyên di truyền thực vật phục vụ mục tiêu lương nông do FAO triệu tập năm

1996 tại Cộng hòa liên bang Đức đã thống nhất Kế hoạch hành động toàn cầu

(Global Plant of Action, GPA) về bảo tồn quỹ gen cây nông nghiệp Gần đây,

tháng 11 năm 2001 Đại hội đồng FAO đã thông qua Hiệp ước về Tài nguyên

di truyền thực vật phục vụ mục tiêu lương nông nhằm thiết lập một hệ thống tiếp cận tài nguyên cây trồng và chia sẻ lợi ích đa phương phục vụ lương thực

và nông nghiệp[5]

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, 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

luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si

- 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 năm 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

Trên thế giới, hoạt động bảo tồn nguồn gen cây nguyên liệu giấy chủ yếu là theo phương pháp in situ Từ năm 1970, tổ chức Nông lâm của Liên hợp quốc (FAO) đã thực hiện dự án đầu tư xây dựng các khu bảo tồn ex situ cho bạch đàn ở một số nước như Thái Lan, ấn Độ, Nigiêria, Băng-la-đét

- Australia, năm 1972 đã tiến hành xây dựng các khu bảo tồn gen 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

in 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 được áp dụng rộng rãi ở nhiều nơi (Viện khoa học lâm nghiệp Quảng Tây, Viện khoa học lâm nghiệp Quảng Đông )

cho các đối tượng: Bạch đàn, thông, keo và một số loài cây khác [10]

- 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 luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si

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

- 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

Nhìn chung, tất cả các nghiên cứu và đầu tư trên đều tập trung vào tầm quan trọng của công tác bảo tồn nguồn gen, nó có vai trò rất quan trọng trong công tác giống, một số thàng tựu đã đạt được và các nghiên cứu vẫn đang được thực hiện trên thế giới

* Ở Việt Nam

Cây keo lai tự nhiên đã được phát hiện tại Việt Nam, Thái Lan, Malaysia, Indonesia, Australia, nam Trung Quốc và một số nước khác ở vùng Châu Á - Thái Bình Dương, ở vĩ độ 8 - 22 o Bắc, độ cao 5 - 300 m trên mặt biển, nơi có lượng mưa hàng năm 1500 - 2500 mm/năm, nhiệt độ trung bình năm 23 - 27 o C, nhiệt độ tối cao trung bình tháng nóng nhất 31 - 34 o C, nhiệt

độ tối thấp trung bình tháng lạnh nhất 15 - 22 o

C

Vùng trồng Keo lai thích hợp là các tỉnh từ Bắc Trung Bộ đến Nam Bộ (đặc biệt là các tỉnh Nam Bộ) và Tây Nguyên Keo lai cũng sinh trưởng tốt ở vùng thấp các tỉnh Bắc Bộ Ở những nơi đất tốt và trồng thâm canh có thể đạt năng suất 25- 35 m 3 /ha/năm

Cây keo lai được xác định là một trong những loài cây ưu tiên cho các chương trình trồng rừng hiện nay ở Việt Nam (Cẩm nang lâm nghiệp, Chương: Chọn loài cây ưu tiên cho các chương trình trồng rừng ở Việt Nam, 2004) Hiện nay, có rất nhiều dòng keo lai đã được công nhận giống quốc gia

là BV10, BV16, BV32, các dòng được công nhận giống tiến bộ kỹ thuật là BV5, BV29, BV33, TB6, TB12, KL2, KL20 và KLTA3 Trong đó, có 3 dòng KL2, KL20 và KLTA3 là 3 dòng được Viện nghiên cứu cây nguyên liệu giấy tuyển chọn và nhân giống đưa vào sản xuất phục vụ trồng rừng

luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si

Các dòng keo lai KL2, KL20 và KLTA3 được công nhận là giống tiến

bộ kỹ thuật theo Quyết định số 2722 QĐ/BNN-KHCN, ngày 07/09/2004; Quyết định số 1773 QĐ/ BNN-KHCN, ngày 17/07/2005 và Quyết định số

1686 QĐ/BNN-KHCN, ngày 09/06/2006

Kết quả khảo nghiệm ba dòng keo lai KL2, KL20 và KLTA3 (Trung tâm nghiên cứu cây nguyên liệu giấy, 2005), cho thấy rừng trồng dòng KLTA3 đạt năng suất trung bình 40 m 3 /ha/năm (vượt đối chứng keo tai tượng 3.3 lần), rừng trồng dòng KL2 đạt năng suất 38.6 m 3 /ha/năm (vượt đối chứng 3.2 lần), dòng KL20 đạt năng suất 27 m 3 /ha/năm (vượt đối chứng 3 lần) Tuy nhiên, hiện nay mới chỉ sản xuất được cây giống 3 dòng keo lai nói trên bằng phương pháp giâm hom, vẫn còn chưa có các nghiên cứu nuôi cấy mô cho 3 dòng trên

Đoàn Thị Thanh Nga và Phạm Thị Kim Thanh (2000)[11], đã nghiên cứu ảnh hưởng của một số chất điều hòa sinh trưởng lên quá trình nhân chồi cây keo lai Báo cáo cho thấy, chồi mẫu cây keo lai được đưa vào ống nghiệm trong điều kiện xử lý với HgCl 2 0.1% trong 15 phút với tỷ lệ đạt 5% Môi trường nhân chồi hữu hiệu là môi trường M 7274 bổ sung 3% saccharose,

CH 500 , PVP, 0.3 mg/l IAA, 5 mg/l KT và 0.3 mg/l IBA Môi trường tạo rễ hoàn chỉnh cây keo lai trong ống nghiệm là môi trường ½ M 7274 bổ sung 0.7 mg/l IBA

Đoàn Thị Mai (2009)[8], đã nhân thành công bằng phương pháp nuôi cấy mô cho một số dòng keo lai mới chọn tạo như BV71, BV73 và BV75 Báo cáo cho thấy điều kiện khử trùng mẫu hữu hiệu là HgCl 2 0.1% trong 8 phút với tỷ lệ đạt khoảng 10%, môi trường nuôi cấy cơ bản là môi trường MS cải tiến bổ sung BAP 1.5 mg/l và NAA 0.5 mg/l, môi trường ra rễ thích hợp là

½ MS cải tiến bổ sung IBA 1.5 mg/l

Ngoài ra, hiện nay cây keo lai mầm mô các dòng BV10, BV16, BV32

đã được ứng dụng nhân giống và sản xuất thành công tại nhiều cơ sở trong luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si

nước như Trung tâm Ứng dụng khoa học và sản xuất lâm - nông nghiệp

Quảng Ninh, công ty TNHH Nguyên Hạnh ở Bình Định (quy mô 4 triệu cây/năm), Trung tâm Ứng dụng - chuyển giao công nghệ Phú Yên

Cây keo lai nhân giống bằng công nghệ nuôi cấy mô có những ưu điểm như các cây con đồng nhất về mặt di truyền, mang đầy đủ những ưu thế lai của cây mẹ, hệ số nhân cao, rút ngắn thời gian đưa giống vào sản xuất, trong 1m 2 nền có thể để được 18,000 cây Cây được làm sạch bệnh và không tiếp xúc với các nguồn bệnh nên đảm bảo các cây giống sạch bệnh Cây keo lai cấy mô sau khi trồng có tốc độ sinh trưởng nhanh và đồng đều, thân lên thẳng, ít phân nhánh, không chẻ thân, có rễ cọc chắc chắn, thân không giòn, chịu được gió mạnh, ít đổ ngã nên có thể trồng thành cây lâu năm lấy gỗ, nâng cao giá trị kinh tế Cây Keo lai cấy mô khắc phục được những nhược điểm của Keo lai hom như dễ đổ (cây mô có dễ cọc), mục ruột (cây mô khử trùng không có mầm bệnh)

Bảo tồn nguồn gen cây rừng đã được nhiều nhà khoa học ở Việt Nam quan tâm Theo quy chế “bảo tồn nguồn gen động vật, thực vật và vi sinh vật” được Bộ Khoa học công nghệ và Môi trường ban hành ngày 30 tháng 12 năm

1997 thì nguồn gen là những vi sinh vật sống hoàn chỉnh hay bộ phận của chúng mang thông tin di truyền sinh học, có khả năng tham gia hay tạo gia giống mới của thực vật, động vật và vi sinh vật

Từ định nghĩa trên có thể thấy rõ bảo tồn nguồn gen chính là bảo tồn các vật thể mang thông tin di truyền những vật liệu ban đầu có khả năng tạo

ra giống mới Điều quan trọng khi bắt tay vào bảo tồn nguồn gen là phải xác định được mục tiêu bảo tồn Mục tiêu bảo tồn khác nhau thì phương pháp và đối tượng bảo tồn cũng khác nhau Cho đến nay, mục tiêu bảo tồn gen bao giờ cũng xác định là để cho công tác chọn giống và gây giống trước mắt và trong tương lai Vì vậy, việc bảo tồn nguồn gen bao giờ cũng được tập trung giải

quyết cho các loài cây trồng chủ yếu Các loài cây nguyên liệu giấy là một

luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si

trong những mục tiêu như vậy Nó sẽ được dùng cho công tác lai giống và nhân giống sau này

Theo Nguyễn Thị Ngọc Huệ (2007)[5], qua phân tích tổng quan tình hình bảo tồn và sử dụng tài nguyên di truyền thực vật trên thế giới và Việt Nam cho thấy: Nhận được tầm quan trọng của nguồn tài nguyên này, nhiều

nước trong đó có Việt Nam đã tập trung cho bảo tồn ex situ, cho đến những năm 90 thì bắt đầu quan tâm nhiều đến bảo tồn in situ Hiện nay Chiến lược bảo tồn tài nguyên di truyền thực vật là kết hợp hài hòa hai phương pháp ex situ và in situ

Về thực vật có các phương pháp phát triển nguồn gen như sau: Nhân

giống in vitro là một trong bốn lĩnh vực công nghệ tế bào thực vật, đó là làm

sạch virus, nhân nhanh các giống cây trồng, sản xuất và chuyển hóa sinh học các hợp chất tự nhiên cải tiến về mặt di truyền các giống cây mang lại hiệu quả kinh tế cao Kỹ thuật nhân nhanh được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực:

- Duy trì và nhân nhanh các kiểu gen quí hiếm làm vật liệu cho công tác chọn giống

- Nhân nhanh và duy trì các cá thể đầu dòng tốt để cung cấp hạt giống các loại cây trồng khác nhau

- Nhân nhanh các kiểu gen quí hiếm của giống cây lâm nghiệp

- Nhân nhanh ở điều kiện vô trùng, cách ly tải nhiễm kết hợp với làm sạch virus

- Bảo quản tập đoàn nhân giống vô tính, các loài cây giao phấn trong ngân hàng gen

Trên thực tế trong nhiều năm vừa qua Viện nghiên cứu cây nguyên liệu giấy đã và đang chọn lọc được nhiều giống là giống quốc gia, giống tiến bộ

kỹ thuật và nhiều giống khác có năng suất cao hoặc các giống có các tính ưu việt khác cho cây nguyên liệu giấy nói riêng và cho trồng rừng nói chung Việc lưu giữ và bảo tồn nguồn gen của các giống này là rất cần thiết

luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si

Việc bảo tồn, lưu giữ tài nguyên di truyền được thực hiện dưới nhiều

hình thức khác nhau (in situ, ex situ) 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 dạng Field gene bank (trồng thành rừng) còn bảo tồn in vitro thì hầu như chưa có đơn vị

nào triển khai ngoài Viện nghiên cứu cây nguyên liệu giấy [10]

Theo thống kê, ở Việt Nam có khoảng 100 loài trong số hơn 14.624 loài thực vật đã biết có thể dùng làm nguyên liệu giấy, sợi Nhưng chỉ có một

số loài được tuyển chọn đưa vào trồng Trong đó Bồ đề - Styrax tonkinensis (Pierre) Craib ex và Mỡ - Manglietia conifera Dandy là hai loài đã được

tuyển chọn trồng rộng tại các tỉnh ở vùng trung du miền núi phía Bắc (Thái Nguyên, Bắc Kạn, Tuyên Quang, Phú Thọ, Vĩnh Phú… ) trong thời kỳ 1970-

1980; cây Luồng (Dendrocalamus membranceus Munro) chủ yếu trồng ở tỉnh

Phú Thọ, Bắc Kạn, Thanh hóa để làm nguyên liệu giấy, hàng thủ công và xây

dựng; cây Niệt gió - Wikstroemia indica (L.) C A Mey là loài cây được nhân

dân sử dụng làm giấy từ lâu, nhưng chỉ được thu thập trồng thử nghiệm để bảo quản nguồn gen tại Trung tâm lâm sinh Cầu Hai trong giai đoạn 1980-

1990

Cho đến nay do năng suất và nguồn giống hạn chế nên các loài cây bản địa không được phát triển, công tác thu thập bảo tồn nguồn gen cũng chưa được quan tâm

Hiện nay nguồn cung cấp chính nguyên liêu giấy ở nước ta là các loài

cây nhập nội gồm: Bạch đàn caman - Eucalyptus camaldulensis Dehnh., Bạch đàn uro - Eucalyptus urophylla S.T Blake, Keo lá tràm - Acacia auriculiformis A Cunn ex Benth., Keo tai tượng - Acacia mangium Willd., Keo lai - Acacia mangium x Acacia auriculiformis

luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si

Các kết quả đạt được trong công tác bảo tồn và phát triển nguồn gen quý hiếm cây nguyên liệu giấy [10]

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 canh, không có giống được cải thiện theo mục tiêu kinh tế thì không thể đưa luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si

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 m 3 /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 [2], [6], [7], [15], [16]

Hiện nay đã có hàng trăm ngàn ha rừng trồng công nghiệp từ cây mô, hom phục vụ nguyên liệu cho nhà máy giấy, bột giấy, dăm mảnh, ván ép Tuy nhiên, thực tế sản xuất hiện nay vẫn đang sử dụng một số 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 vẫn luôn đối mặt với việc thiếu nguyên liệu cho sản xuất do quy đất sản xuất hạn chế, năng suất rừng chưa cao trong khi nhu cầu của nhiều ngành về gỗ nguyên liệu ngày càng cao 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 cần tiếp tục 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, đặc biệt lưu ý và trú trọng đến các nguồn gen có năng suất cao hàm lượng % xenlulô lớn, lignin nhỏ hoặc các nguồn gen có khả năng chông chịu tốt sâu bệnh hại, môi trường bất lợi Tiếp tục 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

luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si

Chương 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Nội dung nghiên cứu

2.1.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ chất khử trùng và thời gian khử trùng đến tỷ lệ nẩy chồi , hệ số nhân chồi và tỷ lệ nẩy chồi hữu hiệu của mẫu thí nghiệm

2.1.2 Nghiên cứu xác định môi trường tái sinh chồi và tạo nguồn vật liệu ban đầu.

2.1.3 Bước đầu đánh giá tình hình sinh trưởng của 3 dòng keo lai KL2,

KLTA3 và KL20 nghiên cứu

2.2 Phương pháp nghiên cứu:

2.2.1 Vật liệu nghiên cứu

Gồm có 14 dòng keo lai thí nghiệm trong đó 3 dòng ( KL2, KLTA3 và KL20) nghiên cứu và 11 dòng keo lai đối chứng (ĐC)

Stt Tên loài

( Keo) Tên dòng

Mã hóa dòng

1 Keo lai (AM) AM 1 (ĐC) 1 Viện khoa học LN Việt Nam

2 Keo lai(AM) KL2 2 Viện nghiên cứu cây NLG

3 Keo lai(AM) AM 6(ĐC) 3 Viện khoa học LN Việt Nam

4 Keo lai(AM) AM 7(ĐC) 4 Viện khoa học LN Việt Nam

5 Keo lai(AM) AM 8(ĐC) 5 Viện khoa học LN Việt Nam

6 Keo lai(AM) AM 9(ĐC) 6 Viện khoa học LN Việt Nam

7 Keo lai(AM) KLTA3 7 Viện nghiên cứu cây NLG

8 Keo lai(AM) KL20 8 Viện nghiên cứu cây NLG

9 Keo lai(AM) AM 12(ĐC) 9 Viện khoa học LN Việt Nam

10 Keo lai(AM) AM 14(ĐC) 10 Viện khoa học LN Việt Nam

11 Keo lai(AM) AM 17(ĐC) 11 Viện khoa học LN Việt Nam

12 Keo lai(AM) AM 18(ĐC) 12 Viện khoa học LN Việt Nam

13 Keo lai(AM) AM 19(ĐC) 13 Viện khoa học LN Việt Nam

14 Keo lai(AM) AM 21(ĐC) 14 Viện khoa học LN Việt Nam luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si

* Trên đây là 14 dòng keo lai đã được Viện nghiên cứu cây nguyên liệu giấy trồng khảo nghiệm trên thực địa cho kết quả tốt, đã được đưa vào trong nhiệm vụ bảo tồn, lưu giữ nguồn gen cây nguyên liệu giấy thuộc

Bộ Khoa Học Công Nghệ Việt nam, Vụ khoa học công nghệ Bộ Công Thương hàng năm

2.2.2 Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ chất khử trùng và thời gian khử trùng đến tỷ lệ nẩy chồi , hệ số nhân chồi và tỷ lệ nẩy chồi hữu hiệu của mẫu thí nghiệm

Chồi mẫu keo lai, được sử dụng là chồi nách và chồi đỉnh của cây mẹ được trồng tại vườn bảo tồn lưu giữ nguồn gen cây nguyên liệu giấy Chồi mẫu có kích thước dài 3-5cm, đường kính 1-3mm, có từ 2 nách lá trở lên Mẫu được cắt vào buổi sáng khi không còn sương (hay nước) đọng trên lá

(khoảng 8h-9h sáng) và để hạn chế sự nhiễm khuẩn khi đưa mẫu vào in vitro

thì trước khi cắt mẫu trời phải nắng ráo từ 2 ngày trở lên Mẫu sau khi cắt được đựng trong cốc nước cất

Thí nghiệm nghiên cứu mẫu cấy từ 25-30 ngày tuổi Thời gian tiến hành thí nghiệm từ tháng 3/2013 đến tháng 10/2013

Chồi được khử trùng bề mặt theo phương pháp khử trùng:

- Rửa nhiều lần qua nước sạch, rửa bằng xà phòng và nước cất;

- Chuyển mẫu vào tủ cấy vô trùng và tiến hành thao tác khử trùng, cấy mẫu;

+ Khử trùng bề mặt bằng cồn 70 0 trong 1 phút Sau đó, rửa lại bằng nước cất khử trùng 3-4 lần

+ Khử trùng sâu bằng một trong các công thức: HgCl 2 0.1% hoặc HgCl 2 0.5% trong các khoảng thời gian khác nhau 2 phút, 5 phút, 8 phút và 10 phút Sau đó, rửa lại bằng nước cất khử trùng 5-6 lần

+ Cấy mẫu chồi vào ống nghiệm, 1 chồi/1 ống nghiệm

luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si

- Các chồi sau khi được đưa vào trong ống nghiệm được bảo quản lạnh

20 phút Điều chỉnh pH môi trường sau khử trùng khoảng 5.8-6.0

Bố trí thí nghiệm theo dạng 2 nhân tố, khối ngẫu nhiên đầy đủ (bao gồm 8 công thức thí nghiệm) Mỗi công thức thí nghiệm bao gồm 50 mẫu/1 lần lặp và được lặp lại ít nhất 3 lần

Bảng 2.1 Công thức khử trùng mẫu cấy

Ký hiệu Công thức thí nghiệm

Khử trùng sâu ( HgCl2)

luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si

2.2.3 Phương pháp nghiên cứu xác định môi trường tái sinh chồi và tạo nguồn vật liệu ban đầu

Bảng 2.2 Thành phần các môi trường cơ bản đề tài đã thử nghiệm

Những mẫu sống không nhiễm nấm khuẩn và nảy chồi sau 28 ngày nuôi cấy trong ống nghiệm được cấy chuyển sang môi trường chứa trong bình tam giác 250ml chứa môi trường cơ bản để tiến hành các thí nghiệm

121 0 C, áp suất 1.4atm trong 20 phút Điều chỉnh pH môi trường sau khử trùng khoảng 5.8-6.0

Bố trí thí nghiệm: các thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên theo phương pháp thực nghiệm so sánh với 3 lần lặp lại theo thời gian Mỗi công thức thử nghiệm 10 bình x 5 mẫu/bình

Thí nghiệm đo đếm và quan sát sau 4 tuần nuôi cấy Đo đếm các chỉ tiêu về hệ số nhân chồi, tỷ lệ chồi hữu hiệu và hình thái chồi Các công thức nghiên cứu được mô tả ở bảng 2.1

Bảng 2.3 Công thức thí nghiệm xác định môi trường tái sinh chồi

Ký hiệu công thức thí nghiệm

Môi trường tái sinh chồi

NC1 McCOWN’s Woody Plant (WPM).

NC2 Schenk & Hildebrandt (SH).

NC3 Murashige & Skoog (MS).

NC4 ½ MS (môi trường MS giảm ½ hàm lượng các chất đa lượng) NC5 M4 (môi trường tái sinh chồi cây bạch đàn).

luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si

* Bố trí thí nghiệm

Các thí nghiệm được thiết kế theo kiểu khối ngẫu nhiên đầy đủ, mỗi công thức thí nghiệm lặp lại 3 lần Các yếu tố không tham gia thử nghiệm được đồng nhất ở mọi công thức thí nghiệm

Tỷ lệ mẫu nhiễm khuẩn (%) = x100%

∑ Số mẫu đưa vào

∑ Số mẫu sạch không này chồi

Tỷ lệ mẫu sạch không nảy chồi (%) = x100%

∑ Số mẫu nảy chồi

Tỷ lệ mẫu nảy chồi (%) = x100%

∑ Số mẫu đưa vào

Chồi hữu hiệu là những chồi có chiều cao từ 1,0 cm trở lên, thân, lá và ngọn rõ ràng, có nhiều hơn 2 cặp lá, không bị callus Thu thập tình trạng phát triển của chồi gồm: hình thái của chồi, màu sắc chồi và mức độ sinh trưởng của chồi

* Xử lý số liệu

Số liệu được xử lý bằng mềm Ecell và chương trình SPSS Trong đó, để kiểm tra ảnh hưởng của các nhân tố thí nghiệm, chúng tôi sử dụng phương pháp so sánh mẫu độc lập

*.Thiết bị, dụng cụ và nguyên vật liệu

Các dụng cụ và hoá chất cần thiết để thực hiện quá trình nuôi cấy mô

do bộ phận nghiện cứu thuộc dự án phát triển năng lực nghiên cứu khoa học công nghệ - phòng nghiên cứu ứng dụng sản xuất giống cây trồng lâm nghiệp – Viện nghiện cứu cây nguyên liệu cung cấp

- Panh, kéo nuôi cấy mô

- Hóa chất sử dụng trong nuôi cấy mô và các trang thiết bị phụ trợ khác

2.2.4 Bước đầu đánh giá tình hình sinh trưởng của 3 dòng keo lai KL2,

KLTA3 và KL20 nghiên cứu

* Phương pháp thu thập số liệu

Các giống thu thập sau khi đánh giá sơ bộ được nhân giống bằng phương pháp mô, hom để tạo cây giống đem trồng rừng thí nghiệm

luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si

Bố trí thí nghiệm theo khối ngẫu nhiên, mỗi giống trồng từ 3-5 lần lặp

Kỹ thuật trồng được áp dụng theo quy trình trồng rừng của Tổng công ty Giấy Việt Nam: Mật độ trồng 1.333 cây/ha (hàng cách hàng 3 m, cây cách cây 2,5 m); hố cuốc kích thước 40 × 40 × 40 cm; bón lót mỗi cây 3 kg phân chuồng và 0,2 kg NPK, bón bổ sung (năm thứ hai) 0,2 kg NPK; trồng rừng vào vụ xuân

Hàng năm, đánh giá tình hình sinh trưởng các giống thông qua việc thu thập các chỉ tiêu của tất cả các cây trong ô thí nghiệm gồm có: Chiều cao vút ngọn (H vn ), chiều cao dưới cành (H dc ), đường kính gốc cây (D 0.0 ), đường kính thân cây tại vị trí 1,3 m (D 1.3 ), đường kính tán (D t ), cấp sinh trưởng, độ thẳng thân cây, tỉ lệ sống, tình hình sâu bệnh hại, cụ thể như sau:

- Sinh trưởng đường kính D 0.0 được đo bằng thước Palme

- Sinh trưởng đường kính D 1.3 được đo bằng thước dây đo chu vi, thước kẹp kính

- Sinh trưởng H vn , H dc được đo bằng máy đo chiều cao Suunto

- Sinh trưởng D t được đo bằng thước dây và thước mét đo đường kính

- Cấp sinh trưởng của cây được đánh giá thông qua mục trắc, dựa vào phân cấp chung của ngành, gồm 3 cấp:

+ Cấp 1: Cây sinh trưởng tốt, sức sống tốt, không sâu, bệnh

+ Cấp 2: Cây sinh trưởng bình thường

+ Cấp 3: Cây sinh trưởng chậm, sức sống kém, bị sâu hoặc bệnh làm ảnh hưởng đến sức sinh trưởng

- Độ thẳng thân cây được đánh giá thông qua mục trắc, dựa vào phân cấp chung của ngành, gồm 3 cấp:

+ Cấp 1: Thân cây thẳng luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si

+ Cấp 2: Thân cây có một vài chỗ hơi cong, nhưng đường trục thẳng từ ngọn tới gốc chưa vượt ra ngoài giới hạn thân cây

+ Cấp 3: Thân cây rất cong, đường trục thẳng từ gốc đã vượt ra ngoài giới hạn thân cây

- Tỉ lệ sống được đánh giá thông qua số cây chết trong ô

- Do thời gian nghiên cứu chỉ giới hạn 12 tháng do vậy cây sinh trưởng chưa ổn định nên tôi chỉ thu thập một số các chỉ tiêu sinh trưởng: đường kính gốc (Doo, cm), chiều cao vút ngọn (Hvn, m) và tỷ lệ sống của các dòng thí nghiệm và đối chứng

- Để đánh giá được khả năng sinh trưởng của các dòng tôi tiến hành phân tích các chỉ tiêu sinh trưởng trên bằng phần mềm thống kê SPSS 11.5

về chỉ tiêu sinh trưởng của 3 dòng keo lai KL2, KLTA3 và KL20 thí nghiệm

và 11 dòng keo lai đối chứng nghiên cứu ở 6 tháng tuổi

Vì vậy tôi chỉ đánh giá được bước đầu tình hình sinh trưởng của 3 dòng keo lai KL2, KLTA3 và KL20 nghiên cứu

- Là phương pháp đánh giá 14 dòng keo lai bằng cách trồng trên thực địa và tiến hành thu thập số liệu, đánh giá chi tiết các dòng keo lai bằng trồng cây ngoại hiện trường thông qua các chỉ tiêu sinh trưởng (D, H, V)

+ Đo đếm số liệu: Hvn, Do, Dt và một số chỉ tiêu khác như cấp

Bảng 00 Tỷ lệ sống và chất lượng các dòng keo lai thời điểm 6 tháng tuổi

tại Tiên Kiên, Lâm Thao, Phú Thọ

TT Tên dòng

keo lai

Tỷ lệ sống (%)

Cấp sinh trưởng Độ thẳng

Cấp 1 (%)

Cấp 2 (%)

Cấp 3 (%)

Cấp 1 (%)

Cấp 2 (%)

Cấp 3 (%)

Bảng 00 Tình hình sinh trưởng các dòng keo lai thời điểm 6 tháng tuổi

tại Tiên Kiên, Lâm Thao, Phú Thọ

TT Tên dòng keo lai D0.0 (cm) Dt (m) Hvn (m)

14

* Phương pháp bố trí thí nghiệm các dòng keo lai trên thực địa:

Vì các dòng keo lai là nguồn gen nguyên liệu giấy là cây lâu năm nên chúng tôi sử dụng một số kết quả đã có về tạo lập tập đoàn trong khuôn khổ nhiệm vụ“ Bảo tồn lưu giữ nguồn gen cây nguyên liệu giấy ‘‘ mà bản thân học viên là cán bộ tham gia trực tiếp đề tài ”

*Phương pháp bố trí thí nghiệm cụ thể như sau:

- Thiết kế lập sơ đồ bố chí thí nghiệm trên hiện trường đất trồng rừng

- Địa điểm bố trí thí nghiệm tại Tiên Kiên – Lâm Thao – Phú Thọ: Diện tích trồng thí nghiệm 1,0 ha , trồng 14 dòng keo lai trồng với mật độ 1333 cây/ha, mỗi dòng 8 cây, lặp lại 3 lần Thiết lập thí nghiệm tháng 5-7/2013

- Tại hiện trường trồng rừng 14 dòng keo lai trong đó 3 dòng keo lai KL2, KLTA3 và KL20 nghiên cứu và 11 dòng keo lai đối chứng là cây trội tuyển chọn được đánh số, đo đếm các chỉ tiêu sinh trưởng, mô tả hình thái, vẽ

sơ đồ tại hiện trường luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si

* Phương pháp xử lý số liệu:

- Số liệu thu thập từ điểm thí nghiệm bao gồm tất cả các chỉ tiêu sinh trưởng theo các nghiên cứu về giống Số liệu thu thập được đưa vào máy tính, lưu giữ và phân tích trên phần mềm SPSS version 16.0

* Địa điểm thực hiện nghiên cứu:

- Phòng nghiên cứu ứng dụng sản xuất giống cây trồng lâm nghiệp – Viện nghiện cứu cây nguyên liệu

- Xã Tiên Kiên, huyện Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ

- Thời gian nghiên cứu từ tháng 3/2013 đến tháng 7/2014 luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si