Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố đến sự ra hoa in vitro ở cây hoa hồng

DANH MỤC BẢNG 4.1 Ảnh hưởng của hàm lượng ựường ựến các chồi nuôi cấy in vitro của giống Cơm Phú Thọ sau 60 ngày theo dõi 44 4.2 Ảnh hưởng của GA3 ựến các chồi nuôi cấy in vitro giống Nh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

LỜI CAM ðOAN

- Tôi xin cam ñoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa ñược sử dụng ñể bảo vệ một học vị nào

- Tôi xin cam ñoan rằng, mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn

ñã ñược cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn ñều ñược chỉ rõ nguồn gốc

Hà Nội, ngày tháng năm 2012

Tác giả luận văn

ðặng Quang Bích

LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian thực hiện ñề tài nghiên cứu tại khoa Công nghệ sinh học – Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội, bên cạnh những nỗ lực và cố gắng của mình, tôi ñã nhận ñược rất nhiều sự quan tâm ñộng viên, giúp ñỡ của các thầy cô giáo, các chuyên viên và các em sinh viên trong phòng thí nghiệm bộ môn Công nghệ Sinh học thực vật, khoa Công nghệ sinh học ðến nay tôi ñã hoàn thành xong khóa luận văn của mình

Trước hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc ñối với TS.Nguyễn Thị Phương Thảo, người ñã tận tình hướng dẫn, giúp ñỡ tôi vượt qua những khó khăn ban ñầu, tạo mọi ñiều kiện cho tôi hoàn thành ñề tài này

Tôi chân thành cảm ơn các thầy cô giáo, các anh chị kỹ thuật viên –phòng công nghệ sinh học thực vật ñã giúp ñỡ, tạo ñiều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt quá trình làm ñề tài cũng như thực hiện khóa luận

Tôi xin cảm ơn gia ñình và bạn bè những người luôn bên tôi và tạo ñiều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu ñể hoàn thành

ñề tài nghiên cứu luận văn này

Tôi xin chân thành cảm ơn mọi người!

Hà Nội, ngày 05 tháng 09 năm 2012

Học viên

ðặng Quang Bích

2.2 Tình hình nhân tạo giống và các nghiên cứu về ñiều khiển ra hoa

2.2.1 Tình hình nhân giống và tạo giống cây hoa hồng trên thế giới 8

2.2.2 Tình hình nhân giống và tạo giống trên cây hoa hồng ở Việt Nam 9

2.2.3 Các nghiên cứu về ñiều khiển ra hoa in vitro trên cây hoa hồng 10

2.3.1 Một số khái niệm về sinh học sự phát triển (theo giáo trình sinh

2.3.3 Thuyết về gene kiểm soát sự ra hoa (cơ sở phân tử) 13

3.2 ðịa ñiểm, ñiều kiện thí nghiệm và thời gian nghiên cứu 36

4.1 Ảnh hưởng của hàm lượng ñường ñến sự ra hoa in vitro 43

4.2 Ảnh hưởng của GA3 ñến quá trình ra hoa in vitro 46

4.3 Ảnh hưởng của PBZ ñến quá trình ra hoa in vitro 49

4.4 Ảnh hưởng của AgNO3 ñến sự hình thành hoa in vitro 51

4.5 Ảnh hưởng của CoCl2 ñến sự hình thành hoa in vitro 58

4.6 Tìm hiểu ảnh hưởng của chồi ñơn và cụm chồi ñến quá trình ra

4.7 Ảnh hưởng của số lần cấy chuyển ñến quá trình ra hoa in vitro 67

4.8 Ảnh hưởng của stress hạn bằng PEG ñến quá trình ra hoa in vitro 69

B5 : Vitamin B5

DANH MỤC BẢNG

4.1 Ảnh hưởng của hàm lượng ựường ựến các chồi nuôi cấy in vitro

của giống Cơm Phú Thọ (sau 60 ngày theo dõi) 44

4.2 Ảnh hưởng của GA3 ựến các chồi nuôi cấy in vitro giống Nhung

4.3 Ảnh hưởng của PBZ ựến các chồi nuôi cấy in vitro giống Cơm

4.4 Ảnh hưởng của AgNO3 ựến các chồi nuôi cấy in vitro giống

4.5 Ảnh hưởng của AgNO3 ựến sự hình thành hoa giống Cơm Phú

4.6 Ảnh hưởng của AgNO3 ựến các chồi nuôi cấy in vitro giống

Nhung đà Bắc Hòa Bình (sau 60 ngày theo dõi) 54

4.7 Ảnh hưởng của AgNO3 ựến sự hình thành hoa giống Nhung đà

4.8 Ảnh hưởng của CoCl2 ựến các chồi nuôi cấy in vitro của giống

4.9 Ảnh hưởng của CoCl2 ựến sự hình thành hoa của giống Cơm

4.10 Ảnh hưởng của CoCl2 ựến các chồi nuôi cấy in vitro của giống

Nhung đà Bắc Hòa Bình (sau 60 ngày theo dõi) 61

4.11 Ảnh hưởng của CoCl2 ựến sự hình thành hoa của giống Nhung

4.12 Tìm hiểu ảnh hưởng của chồi ựơn và cụm chồi ựến quá trình ra

hoa giống Nhung đà Bắc Hòa Bình (sau 60 ngày theo dõi) 66

4.13 Ảnh hưởng của số lần cấy chuyển ựến quá trình ra hoa in vitro

của 2 giống Nhung đà Bắc và Cơm Phú Thọ ở lần cấy chuyển

4.14 Ảnh hưởng của stress hạn bằng PEG ựến các chồi nuôi cấy in

vitro giống Nhung đà Bắc Hòa Bình (sau 60 ngày theo dõi) 70

DANH MỤC HÌNH

4.1 Ảnh hưởng của hàm lượng ựường ựến các chồi nuôi cấy in vitro

của giống Cơm Phú Thọ (sau 60 ngày theo dõi) 46

4.2 Ảnh hưởng của GA3 ựến các chồi nuôi cấy in vitro giống Nhung

4.3 Ảnh hưởng của PBZ ựến các chồi nuôi cấy in vitro giống Cơm

4.1 Ảnh hưởng của AgNO3 ựến sự hình thành hoa in giống Cơm

4.2 Ảnh hưởng của AgNO3 ựến sự hình thành hoa giống Nhung đà

4.3 Ảnh hưởng của CoCl2 ựến sự hình thành hoa của giống Cơm

4.4 Ảnh hưởng của CoCl2 ựến sự hình thành hoa của giống Nhung

4.5 Ảnh hưởng của chồi ựơn và cụm chồi ựến quá trình ra hoa giống

Nhung đà Bắc Hòa Bình (sau 60 ngày theo dõi) 67

4.6 Ảnh hưởng của số lần cấy chuyển ựến quá trình ra hoa in vitro

của 2 giống Nhung đà Bắc và Cơm Phú Thọ (sau 40 ngày theo

4.7 Ảnh hưởng của stress hạn bằng PEG ựến các chồi nuôi cấy in

vitro giống Nhung đà Bắc Hòa Bình (sau 60 ngày theo dõi) 71

1 MỞ ðẦU

1.1 ðặt vấn ñề

Hoa là sản phẩm của cây trồng, nói ñến hoa là nói ñến vẻ ñẹp của thiên nhiên ñược cây cỏ chắt lọc ban tặng cho con người Hoa là sản phẩm thẩm mĩ chiếm vị trí rất quan trọng, nó tượng trưng cho cái ñẹp và mang lại nguồn cảm giác ngọt ngào cho cuộc sống

Cây hoa ñược trồng ngoài ñồng ruộng hay ñược trồng trong các nhà kính, nhà lưới khi sinh trưởng sinh dưỡng ñạt một mức ñộ nhất ñịnh, cùng với

sự tác ñộng các yếu tố ngoại cảnh bên ngoài, cây hoa sẽ chuyển sang giai ñoạn sinh trưởng sinh sản, lúc này quá trình phân hóa mầm hoa ñược bắt ñầu

và bông hoa ñược hình thành từ quá trình này Khi cây hoa ñược trồng trong những trong môi trường như vậy ra hoa là hết sức bình thường

Bên cạnh các nghiên cứu ñiều khiển quá trình ra hoa trong ñiều kiện trồng trọt tự nhiên, việc nghiên cứu ñiều khiển quá trình ra hoa trong ñiều kiện

in vitro cũng ñược nhiều nhà nghiên cứu quan tâm Những lợi ích mang lại từ việc ñiều khiển thành công quá trình ra hoa in vitro là những ñiều kiện thuận lợi mở bộ gen ñiều khiển ra hoa trên thực vật nuôi cấy mô nói chung và giúp cho công việc lai tạo ñược dễ dàng, tiết kiệm thời gian và các nguồn lực khác trong lĩnh vực di truyền, qua ñó ta dễ theo dõi khả năng ra hoa và ñặc tính của hoa Việc ñiều khiển ra hoa in vitro có nhiều ưu thế như: dễ kiểm tra hình dạng, màu sắc và cấu tạo hoa in vitro và kiểm tra sớm những biến dị ñộc ñáo của thực vật, từ ñó có thể tuyển chọn giống ngay ở công ñoạn in vitro không chờ ñến việc nở hoa thực nghiệm Tiềm năng này sẽ thúc ñẩy nhanh việc khẳng ñịnh và tạo giống mới cho nhiều cây trồng khác nhau trong tương lai

Mặt khác: hoa in vitro có thể phát triển trực tiếp thành những sản phẩm mang tính thương mại có tiềm năng cao, ñáp ứng những nhu cầu ngày càng ña

dạng của thị trường hoa hiện nay

Xuất phát từ những lợi ích ñem lại trên, nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng ñến sự ra hoa in vitro là rất cần thiết, do vậy chúng tôi dự kiến tiến

hành nghiên cứu trên cây hoa hồng, từ ñối tượng này chúng tôi tiến hành

nghiên cứu ñề tài:

“Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố ñến sự ra hoa in vitro ở cây hoa hồng”

1.2 Mục ñích và yêu cầu của ñề tài

1.2.1.Mục ñích của ñề tài

Xác ñịnh ñược ảnh hưởng của một số yếu tố (dinh dưỡng, chất ñiều tiết sinh trưởng thực vật, vi lượng…) ñến sự hình thành hoa in vitro ở cây hoa hồng, làm cơ sở cho việc ñề xuất các biện pháp kỹ thuật ñiều khiển ra hoa chủ ñộng trong ống nghiệm

1.2.2 Yêu cầu của ñề tài

- Xác ñịnh ñược sự ảnh hưởng của hàm lượng ñường trong môi trường nuôi cấy ñến sự ra hoa;

- Xác ñịnh ñược ảnh hưởng của chất ñiều tiết sinh trưởng GA3, PBZ ñến quá trình ra hoa;

- Xác ñịnh ñược ảnh hưởng của một số vi lượng: AgN03, CoCl2, ñến

sự ra hoa;

- Xác ñịnh ảnh hưởng của stress hạn bằng PEG ñến sự ra hoa in vitro;

- Tìm hiểu sự ảnh hưởng khác nhau giữa chồi ñơn và cụm chồi ñến sự

ra hoa;

- Xác ñịnh ñược mối quan hệ và sự ảnh hưởng của số lần cấy chuyển ñến sự ra hoa

1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài

1.3.1 Ý nghĩa khoa học của ñề tài

- Kết quả nghiên cứu của ñề tài sẽ bổ sung thêm các dẫn liệu khoa học

về ảnh hưởng của một số yếu tố ñến sự ra hoa in vitro;

- Kết quả nghiên cứu của ñề tài là tài liệu tham khảo phục vụ công tác giảng dạy và nghiên cứu về sự ra hoa nói chung và sự ra hoa in vitro nói riêng

1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn của ñề tài

- Cung cấp cơ sở khoa học làm tiền ñề cho việc ñề xuất biện pháp kỹ thuật ñiều khiển sự ra hoa chủ ñộng trong ống nghiệm;

- Làm tiền ñề cho việc lai tạo giống in vitro cũng như phát triển các sản phẩm thương mại có giá trị cao

1.4 Giới hạn của ñề tài

Do thời gian thực hiện ñề tài không có nhiều, ñề tài chỉ giới hạn nghiên cứu ảnh hưởng của một số ít các yếu tố vi lượng, chất ñiều hòa sinh trưởng,

sự ảnh hưởng của chất gây hạn là PEG và sự ảnh hưởng của yếu tố cấy chuyển ñến sự ra hoa in vitro trên cây hoa hồng

2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Giới thiệu chung về cây hoa hồng

2.1.1 Nguồn gốc và phân loại

2.1.1.1 Nguồn gốc

Hồng là tên gọi chung cho các loại thực vật dạng cây bụi hoặc cây leo

lâu năm, thuộc chi Rosa họ Rosaceae, các loài này nổi tiếng vì hoa ñẹp nên

thường gọi là hoa hồng ða phần các giống hồng có nguồn gốc bản ñịa châu

Á, số ít còn lại có nguồn gốc bản ñịa châu Âu và tây Bắc Phi [2]

Hoa hồng hiện nay có nguồn gốc rất phức tạp nó là kết quả tạp giao

giữa tầm xuân (Rosa muliflora) mai khôi (Rosa rugosa) và hoa hồng (Rosa indica) Hoa hồng phân bổ rộng khắp trên thế giới, ñược du nhập vào Việt

Nam từ rất lâu ñời, ñây là cây hoa trồng cho hiệu quả kinh tế cao và có nhu cầu lớn trên thị trường hoa cắt vào những dịp lễ, tết

quan trọng nhất ñược chia làm 3 phân họ chính: phân họ hoa hồng

(Rosoideae), phân họ táo tây (Maloideae), và phân họ mận (Prunoideae) [11]

2.1.2 ðặc ñiểm thực vật học, yêu cầu ngoại cảnh

2.1.2.1 ðặc ñiểm thực vật học

Cây hoa hồng có rễ thuộc loại rễ chùm, chiều ngang phát triển tương ñối rộng, khi bộ rễ lớn phát sinh nhiều rễ phụ Thân hồng thuộc loại cây thân gỗ nhỏ dạng bụi thấp hoặc thân leo, có nhiều cành và gai cong Lá hoa hồng là lá kép lông chim lẻ, mọc cách, ở cuống lá có lá kèm nhẵn, mỗi lá kép có 3 - 5 hay 7 - 9 lá chét, xung quanh lá chét có nhiều răng cưa nhỏ Hoa thơm màu

sắc ña dạng: hồng, trắng, vàng hay ñỏ… Hoa thường có nhiều cánh do nhị biến thành kích thước khác nhau ðế hoa hình chén, quả bé hình trái xoan, tụ nhau trong ñế hoa dày lên thành quả Hạt nhỏ có lông, khả năng nảy mầm của hạt rất kém do có lớp vỏ dày [3]

2.1.2.2 Yêu cầu ngoại cảnh

Ánh sáng là ñiều kiện cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển của cây hoa nói chung và hoa hồng nói riêng Ánh sáng cung cấp năng lượng cho phản ứng quang hợp tạo ra chất hữu cơ cho cây, có tới 90% chất khô trong cây là do quang hợp tạo nên, cường ñộ quang hợp phụ thuộc vào cường ñộ ánh sáng

- Cường ñộ chiếu sáng

ða số các giống hồng rất chịu nắng Hồng là cây ưa sáng, ánh sáng ñầy

ñủ giúp cây phát triển tốt, ñây là yếu tố quan trọng nhất cho sự sinh trưởng và

ra hoa của hoa hồng Sự phân hóa hoa, sự phát dục của hoa, thời gian giãn cách giữa hai lần cắt hoa, trọng lượng và chiều dài cành, màu sắc và diện tích

lá ñều phụ thuộc ánh sáng [3] Khi cây còn nhỏ, yêu cầu về cường ñộ ánh sáng thấp hơn khi tuổi cây càng cao càng yêu cầu ánh sáng nhiều hơn [5]

Tất cả các giống hoa hồng ñều có yêu cầu lượng bức xạ là 1000 Mmol

m-2S-1PAR Ở nhiệt ñộ 220C và ñiều kiện kéo dài bức xạ, mức quang hợp thuần của hoa hồng khi nồng ñộ CO2 là 360 mg/g [3] Sức sinh trưởng của hoa hồng vào mùa thu - ñông - xuân cao hơn mùa hè

♦ Nhiệt ñộ

Nhiệt ñộ là một trong những nhân tố quan trọng ñối với sinh trưởng và phát triển, nhiệt ñộ tác ñộng ñến cây hoa qua con ñường quang hợp Quang hợp của cây tăng theo chiều tăng của nhiệt ñộ, nhiệt ñộ thích hợp cho cây hồng là 28 - 23,90 C theo, Molr And kristofforsent (1999) Tổng tích ôn của cây hoa hồng là lớn hơn 170000C, các yếu tố: nhiệt ñộ ngày ñêm; chênh lệch nhiệt ñộ ngày ñêm và nhiệt ñộ ñất

- Nhiệt ñộ ngày: tùy theo giống, trung bình từ 23 - 250C, cũng có một số giống nhiệt ñộ tối thích là 21 - 230C Nhiệt ñộ ngày cũng ảnh hưởng tới sản lượng hoa Nhiệt ñộ từ 26 - 270C sản lượng cao hơn ở 29 - 320C là 49%, hoa thương phẩm cao hơn 20,8%

- Nhiệt ñộ ñêm: nhiệt ñộ ñêm quan trọng hơn nhiệt ñộ ngày ða số các giống thích hợp với nhiệt ñộ ñêm là 160C, nhiệt ñộ này có ảnh hưởng tốt ñến

số lượng và chất lượng hoa Thấp hơn nhiệt ñộ tối thích này cây sinh trưởng chậm, sản lượng thấp nhưng chất lượng hoa cao Nếu cao hơn nhiệt ñộ tối thích thì cây sinh trưởng nhanh nhưng chất lượng hoa kém

Vào giai ñoạn ra hoa nhiệt ñộ quá cao và kéo dài làm ảnh hưởng ñến ñộ bền và rút ngắn tuổi thọ của hoa Nhiệt ñộ quá thấp, cành nhánh phát sinh yếu, hoa lá giòn, cây thấp, nụ hoa dễ bị ñiếc hay nở muộn [12]

Sự ảnh hưởng lớn nhất của nhiệt ñộ là nhiệt ñộ thấp (nhiệt ñộ dưới nhiệt

ñộ tối hảo cho sự sinh trưởng) Sự thụ hàn chỉ ñược dùng ñể kích thích hoặc thúc ñẩy sự ra hoa bởi việc xử lý nhiệt ñộ thấp Như là một nguyên tắc, sự khởi phát hoa xuất hiện trong thời kỳ thụ hàn nhưng hoa chỉ xuất hiện ở ñiều kiện nhiệt ñộ thích hợp cho sự sinh trưởng Nhiệt ñộ thấp ảnh hưởng trực tiếp hay cảm ứng lên sự ra hoa khó phân biệt ñược Nói chung, ở cây hai năm hay cây ña niên ñòi hỏi nhiệt ñộ lạnh là bắt buộc trong khi cây mùa ñông hàng niên thường ñòi hỏi không bắt buộc ðiều kiện nhiệt ñộ thấp làm giảm sự sinh trưởng của cây, mất sự hô hấp và thúc ñẩy sự phân giải tinh bột và các chất

dự trữ khác có thể ảnh hưởng trực tiếp sự ñồng hóa cung cấp cho ñỉnh chồi và

thúc ñẩy quá trình theo hướng sinh sản

Nhiệt ñộ cao có tác dụng loại bỏ hiệu quả của sự thụ hàn trong khoảng

từ 25-400C Nhiệt ñộ từ 18-250C cũng có thể có hiệu quả

CO2 là yếu tố quan trọng sau nhiệt ñộ và ánh sáng Lượng CO2 ảnh hưởng tới quang hợp, sinh trưởng và phát dục của cây Nhìn chung các loại hoa có phản ứng với việc bổ sung CO2, phản ứng trực tiếp làm tăng quang hợp, tích lũy chất khô, và phản ứng gián tiếp là phản ứng hình thái với ñặc trưng là làm tăng sự nảy mầm và tăng số lượng hoa Bổ sung thêm CO2 có thể làm tăng sản lượng và chất lượng hoa, CO2 còn làm tăng hiệu quả của ánh sáng

Thêm hay bớt khí CO2 có thể ảnh hưởng ñến sự ñáp ứng của quang chu

kỳ Sự giảm nồng ñộ khí CO2 trong thời kỳ chiếu sáng làm giảm sự tượng hoa trong nhiều loại cây ngày ngắn và ngày dài Trong cây ngày dài, CO2 không ñòi hỏi trong giờ ánh sáng bổ sung nhưng chỉ trong thời kỳ ñầu của ngày dài (Lang, 1965) (Hammer, 1940) Mặt khác nồng ñộ CO2 cao có thể ức chế sự

hình thành hoa trong ñiều kiện kích thích ở cây ngày ngắn Lemna paucicostata (Posner, 1971), Xanthium và Pharbitis và trong cây ngày dài Lemna gibba (Kandeler và Rottenburg, 1975) Trên cây ngày dài Silence,

nồng ñộ CO2 ở mức 1 và 1,5% thúc ñẩy sự ra hoa trong ñiều kiện ngày ngắn

ðộ ẩm ảnh hưởng tới quá trình sinh trưởng và phát triển của cây hoa, ñộ

ẩm thích hợp thì cây sinh trưởng, phát triển ít sâu bệnh, hoa ñẹp chất lượng hoa cao

ðộ ẩm ñất 70 - 80%, không khí 80 - 80,5 là thích hợp ñể hoa hồng sinh trưởng và phát triển [3]

2.2 Tình hình nhân tạo giống và các nghiên cứu về ñiều khiển ra hoa cây hoa hồng trên thế giới và Việt Nam

2.2.1.Tình hình nhân giống và tạo giống cây hoa hồng trên thế giới

Các phương pháp nhân giống truyền thống: như giâm, chiết, ghép, giâm cành ñã ñược sử dụng từ xa xưa và cho ñến nay vẫn ñược sử dụng rộng rãi Hiện nay còn ứng dụng tổ hợp α-NAA ñể kích thích quá trình hình thành rễ của cành giâm hoa hồng Năm 1984, Tây Ban Nha và ðức hợp tác nghiên cứu gốc ghép chịu mặn ñể có thể trồng hoa hồng ở những vùng ñất xấu

Các phương pháp nhân giống hiện ñại: ứng dụng công nghệ nuôi cấy mô

tế bào ñể nhân nhanh các giống cây trồng, ñem lại hệ số nhân lớn, cây con ñồng ñều về mặt di truyền và sạch bệnh

Nghiên cứu ứng dụng nuôi cấy in vitro trong công tác nuôi cấy ñỉnh sinh trưởng, nhân nhanh số lượng lớn vật liệu hoàn toàn sạch bệnh ban ñầu phục

vụ cho công tác nhân giống (Ma, Y, D.H.Byrne, J.Chen, A.Byrne.1994) [26] Nghiên cứu về khả năng tái sinh của hai giống hoa hồng "Azaran" và

"Ghamsar" trong ống nghiệm của Ali Nikbakht và cs (2005) ñã ảnh hưởng của BA, α-NAA, GA3 ñến sinh trưởng của chồi Nhóm tác giả ñã kết hợp các chất trên với các nồng ñộ khác nhau, số lượng chồi cao nhất ñạt ñược trên môi trường MS có bổ sung 1-2 mg/l BA; 0,1 mg/l GA3; 0 – 0,1 mg/l α-NAA của ñối với giống "Azaran" và 1 - 2 mg/l BA; 0,1 mg/l GA3 ñối với giống

"Ghamsar" [14]

Môi trường MS có chứa 0,05 mg/l TDZ, 0,2 mg/l kinetin và 0,1 mg/l NAA là môi trường thu ñược số chồi cao nhất trong nhân nhanh giống

α-English Shrub Rose trong nghiên cứu của Cigdem và cs (2006) Nhóm nghiên

cứu ñưa ra kết luận về sự giảm số chồi khi loại bỏ α-NAA trong môi trường nuôi cấy [16]

Murali và cộng sự (2011) sử dụng môi trường MS có bổ sung 2 mg/l

BAP, 30 g/l adenine sunphate, 30% sucrose ñể nhân nhanh chồi hoa hồng

Rosa bourboniania ñạt ñược hiệu quả cao [27].

♦ Các nghiên cứu về quá trình lai tạo giống hoa hồng:

Năm 1920, Poulson (người ðan Mạch) ñã lai tạo thành công thành công

giống hoa hồng thơm và Hybrid Polyanthas tạo giống Else Poulsonvoss Rose, Miniature Rose, Gradi Flora Rose [3]

Năm 1990, Robert và cộng sự tiến hành nuôi cấy in vitro giống hoa

hồng nhị bội Rosa Wichuraiana trong môi trường lỏng chứa 0,0005 mg

Colchicine trong 12 giờ, sau 7 ngày, hình thành khối tế bào tứ bội (4n) chiếm 32,7% từ ñó có thể tạo ra giống mới có ý nghĩa trong công tác lai tạo giống Ngoài ra các nghiên cứu có liên quan ñến quá trình chuyển gen nhờ vi

khuẩn Agrobacterium tumefaciens ñể tạo ra giống hoa hồng có khả năng

kháng sâu, bệnh cũng ñã ñược thực hiện [25] (Marc Van Montagu và Jeff Schell) (tạp chí bệnh học thực vật châu âu)

2.2.2 Tình hình nhân giống và tạo giống trên cây hoa hồng ở Việt Nam

ðến nay các nghiên cứu về hoa hồng ở nước ta chủ yếu là nghiên cứu về công tác chọn tạo giống ñể chọn tạo ra các giống hoa hồng có khả năng sinh trưởng, phát triển tốt, chất lượng hoa cao, ít bị sâu bệnh hại Ngoài các phương pháp nhân giống truyền thống như giâm, chiết, ghép các nghiên cứu

về ứng dụng nuôi cấy in vitro cũng ñã ñược chú ý phát triển

Nguyễn Mai Thơm và cs (2006) ñã tiến hành nghiên cứu một số ñặc

ñiểm thực vật học của các mẫu giống hoa hồng tiểu muội (Rosa floribunda hybrid) trồng trong chậu có nguồn gốc ñịa phương và nhập nội

Nguyễn Thị Kim Thanh và cs (2005) tiến hành nhân nhanh in vitro trên

cây hoa hồng trắng (là giống hồng lai của Rosa Gallica L lai với Rosa

Corimbifera) và hoa hồng ñỏ (là giống hồng lai của hoa hồng Pháp với hồng

Ấn ðộ) Trong thí nghiệm nhân nhanh sử dụng các nồng ñộ BA và kinetin khác nhau thử nghiệm khả năng tạo chồi của cây hoa hồng Kết quả cho thấy

ñối với giống hồng ñỏ sử dụng nồng ñộ là 2 ppm BA, giống hồng trắng là 1,5 ppm BA cho sự sinh trưởng phát triển chồi tốt, hệ số nhân cao [1] Ngoài ra các quy trình nhân giống in vitro ñối với ñoạn cành hoa hồng tạo ra giống sạch bệnh ñã ñược nghiên cứu [11]

Trong những năm gần ñây viện rau hoa quả ñã nghiên cứu và lai tạo ra nhiều giống hồng mới các giống: VR2, VR4, VR6 ñược trồng phổ biến ở nước ta

2.2.3 Các nghiên cứu về ñiều khiển ra hoa in vitro trên cây hoa hồng

Các nghiên cứu về hoa hồng in vitro còn rất mới, nghiên cứu về ñiều khiển ra hoa hoa hồng không nhiều, bước ñầu chỉ là nhân nhanh giống hoa hồng bằng phương pháp nuôi cấy mô

Năm 1998, Mole ñã nghiên cứu về ảnh hưởng của nhiệt ñộ ñến khả năng

ra hoa của cây hoa hồng Kết quả cho thấy rằng khi sử dụng các giống Red Garanette, Belinda, Sonia, làm thí nghiệm xử lý ở các nhiệt ñộ khác nhau (12,

15, 18, 210C) thu ñược kết quả khá khả quan, trong ñó nhiệt ñộ 180C là nhiệt

ñộ thích hợp cho cây hoa hồng sinh trưởng, phát triển và ra hoa tốt nhất Cũng nghiên cứu về nhiệt ñộ, Anderson và cs (2002) còn phát hiện ra sự ảnh hưởng của xử lý lạnh ñến khả năng nảy mầm và sống sót của phôi hạt hoa hồng Một số nghiên cứu ñưa ra kết luận về sự ảnh hưởng của BA ñến sự nảy chồi và ra hoa trong ống nghiệm của hoa hồng [13] Wang và cs (2002) tiến hành thí nghiệm trên 6 giống hoa hồng khác nhau, sử dụng môi trường MS, vitamin của môi trường B5 và 400mg/l myo-inositol, bổ sung thêm tổ hợp BA kết hợp với α-NAA, TDZ và α-NAA, ZT (Zeatin) với nồng ñộ khác nhau Kết quả thí nghiệm cho thấy tỉ lệ các chồi cảm ứng hoa cao nhất ở sự kết hợp của 0,5mg/l (2,27µM) TDZ với 0,1mg/l (0,54µM) α-NAA ( 49,1%) hoặc 0,5 mg/l (2,28µM) ZT kết hợp với 0,1 mg/l (0,54µM) α-NAA (44,1%) trên giống Orange Parade [34]

Trong nghiên cứu về sự ra hoa của hoa hồng Rosa hybrida cv

‘Heirloom’ của Kantamaht Kanchanapoom và cs (2009) ñã nghiên cứu về ảnh hưởng của chất ñiều tiết sinh trưởng ñến sự sinh trưởng của hoa hồng Môi trường cho tỉ lệ chồi cao nhất là MS có bổ sung 13,3 mM BA và 9,3 mM kinetin Tuy nhiên ñã không có sự cảm ứng hoa trên môi trường có bổ sung

BA và kinetin Thời gian chiếu sáng và chu kỳ cấy chuyển có ảnh hưởng tới

sự ra hoa trong ống nghiệm, sau 2 lần cấy chuyển liên tiếp 80% các mẫu ñã ra hoa [23]

Năm 2009, trong nghiên cứu về sự ra hoa invitro của hoa hồng Rosa hybrida L., Kantamaht và cs ñã ñưa ra ảnh hưởng của thời gian nuôi cấy ñến sự

ra hoa invitro, và chu kỳ chiếu sáng ñến nhân nhanh chồi Tỉ lệ chồi cao nhất ở môi trường MS bổ sung 3 mg/l BA kết hợp với 1 mg/l kinetin và chu kỳ chiếu sáng 16 giờ sáng/ 8 giờ tối, 50% số chồi ra hoa sau 9 tuần nuôi cấy [24]

Các nghiên cứu về cây hoa hồng ñã ñược tiến hành bởi nhiều nhà khoa học, tuy nhiên các nghiên cứu về ñiều khiển hoa hồng ra hoa trong ống ngiệm còn rất ít Ở Việt Nam, Nguyễn Hồng Vũ và cs (2005) ñã nghiên cứu về ảnh hưởng của nồng ñộ sucrose và cytokinin ñến sự hình thành hoa trong ống nghiệm của hoa hồng “hybrid tea” Hoa hồng ra hoa trong môi trường MS có nồng ñộ ñường (15, 30, 45g/l) với nồng ñộ khác nhau của BA, TDZ, α-NAA Môi trường có tỉ lệ ra hoa cao nhất (40,05) là MS +3mg/l BA + 0,1mg/l α-NAA + 30g/l sucrose [35]

2.3 Cơ sở khoa học sự ra hoa ở cây trồng

2.3.1 Một số khái niệm về sinh học sự phát triển (theo giáo trình sinh lý ra hoa Trần Văn Hâu)

♦ ðủ khả năng ra hoa (Competence)

ðủ khả năng ra hoa ñược thể hiện nếu một tế bào, mô hay một cơ quan biểu lộ một dấu hiệu và sự ñáp ứng ñầy ñủ các ñiều kiện thuận lợi cho quá trình ra hoa của cây trồng ðiều này ñược minh họa ở các mô hay cơ quan còn non (juvenile) Cây trong thời kỳ còn non sẽ không ñủ khả năng ñáp ứng với

sự kích thích ra hoa Chúng phải ñạt ñược sự sẵn sàng hay sự thành thục cần thiết ñể ra hoa

♦ Cảm ứng (Induction)

Sự cảm ứng xuất hiện khi một dấu hiệu ñem lại một sự ñáp ứng tiến triển duy nhất từ những mô ñủ khả năng ra hoa Sự cảm ứng ñược hiểu như là một sự chuyển ñổi ñột ngột một sự kiện phát triển một cách ñặc biệt

♦ Sự quyết ñịnh (Determination)

Sự quyết ñịnh ñược chỉ ra nếu một tế bào, hay một nhóm tế bào, biểu hiện sự phát triển giống nhau hoặc là trong sự cô lập ở một nơi mới hoặc là trên một cơ quan nào ñó

2.3.2 Sinh học của sự ra hoa

Theo Bùi Trang Việt (2000) cho rằng hoa thành lập từ chồi ngọn hay

chồi nách qua 3 giai ñoạn: sự chuyển tiếp ra hoa: mô phân sinh dinh dưỡng thành mô phân sinh tiền hoa - ñánh thức mô phân sinh chờ; sự tượng hoa (sự

sinh cơ quan hoa): quá trình này ñược quan sát dưới kính hiển vi ñây là sự

phát triển sơ khởi hoa làm chồi phồng lên thành nụ hoa; sự tăng trưởng và nở hoa: mầm hoa vừa hình thành có thể tiếp tục tăng trưởng và nở hoa hoặc ñi

vào trạng thái ngủ

2.3.2.1 Sự khởi phát hoa (initiation)

Khi một hay một số tế bào bắt ñầu phân cắt ñể hình thành tế bào ra hoa sau này, ta có gọi ñó là sự khởi phát hoa Sự khởi của phát hoa ñược bộc

(*) ADN trong phân sinh mô gia tăng

(*) Tế bào chất chứa nhiều histon

(*) Chỉ số phân cắt tăng trở lại

Cây chuyển từ giai ñoạn sinh trưởng dinh dưỡng sang giai ñoạn sinh dục khi có ñiều kiện như chu kỳ ánh sáng thích hợp

2.3.2.2 Sự phát triển của khối nguyên thủy thành nụ

- Khi các khối nguyên thể bắt ñầu nhô lên, ta có các phát thể

- Sự hình thể sinh của hoa khác với sự hình thể sinh của thân ở các ñiểm sau:

(*) Trên thân, các lá tuần tự thì phát sinh trong khi các phần của hoa thì xuất hiện từng loạt (loạt cánh, một hay nhiều loạt tiểu nhụy)

(*) Plantefol và Bauvat cho rằng sự hoạt ñộng cuối cùng của 2 vòng phân sinh sẽ cho các lá non và các lá ñài

(*) Phân sinh mô sinh dục tạo ra hoa bắt ñầu từ các cành hoa vào trong

2.3.2.3 Sự nở hoa

Phát thể của hoa khi ñã hoàn thành, có thể trở vào trong trạng thái nghỉ trong một thời gian Sự nở hoa gồm có hai giai ñoạn: sự tăng trưởng và sự nở hoa thật sự

* Sự tăng trưởng (elongation)

Khi phát hoa tới giai ñoạn nghỉ nói trên thì nó gia tăng chiều dài của nó rất nhanh Phát hoa trồi ra khỏi thân, cọng hoa dài ra

* Sự nở hoa thật sự (anthesis)

ðây là giai ñoạn cuối, ñài và cánh xòe ra, các chỉ của tiểu nhụy dày hay thẳng ra Nguyên nhân do áp suất trương của các tế bào của ñài và vành tăng lên vì hoa hấp thu nước nhanh

Khi hoa nở, thực vật phung phí năng lượng, sự biến dưỡng ñường bột và

hô hấp tăng nhiều làm nhiệt ñộ của hoa tăng hơn môi trường, có khi nhiều ñộ

2.3.3 Thuyết về gene kiểm soát sự ra hoa (cơ sở phân tử)

Có hơn 80 locus liên quan ñến sự ra hoa ñược giải mã trong bộ gene

của cây Arabidopsis thông qua ñột biến (Giáo trình môn học xử lý ra hoa -

Trần Văn Hâu – 2005) Nhiều gene trong số này ñã ñược xác ñịnh chức năng, tùy thuộc vào thời kỳ hoạt ñộng khác nhau trong sự kiểm soát sự ra hoa, các gene này có thể chia thành hai nhóm là: nhóm gene ñịnh dạng mô phân sinh hoa và gene ñịnh dạng cơ quan Genes kiểm soát sự chuyển từ mô phân sinh chồi ngọn sang mô phân sinh hoa ñược gọi là gene kiểm soát sự ra hoa như LEAFY (LFY), APETALA 1 (AP1), AP2, CALIFLOWER (CAL), UNASUAL FLORAL ORGANS (UFO), (Levy và Dean, 1998) Sự biểu hiện của những gene này kiểm soát thời ñiểm ra hoa của cây Hai gene LFY

và AP1 giữ vai trò ñầu tiên trong sự khởi phát hoa của của chương trình ra hoa Chức năng của gene ñược xác ñịnh bằng phương pháp chuyển gene

Trong cây chuyển gene Arabidopsis chứa 35S::LFY, phát hoa thứ hai của

lóng ở phía dưới ñược thay thế bằng một hoa ñơn Số lá dạng hoa hồng không giảm nhưng mầm trong chồi nách của dạng hoa hồng phát triển thành hoa và phát hoa trở thành hoa tận cùng (hoa cuối) Trong trường hợp cực trọng (nhanh nhất), hoa tận cùng ñược tạo ra ngay sau khi lá dạng hoa hồng xuất hiện ðiều này cho thấy rằng sự biểu hiện quá mạnh của gene LFY có thể thúc ñẩy sự tạo ra hoa tận cùng (hoa cuối) Sự sinh trưởng dinh dưỡng và sự

ra hoa là hai mặt trái ngược trong cây ñược cân bằng bởi nhiều yếu tố Một số gene thúc ñẩy sự sinh trưởng dinh dưỡng và ức chế sự ra hoa và một số gene

có tác ñộng ngược lại [4] Do ñó, có hai con ñường kiểm soát sự ra hoa là ức chế và thúc ñẩy Kiểu hình của sự ra hoa ñược thúc ñẩy trong ñột biến mất chức năng (loss-of-function mutants) cho thấy rằng một số gene giữ vai trò ức chế sự ra hoa ở cây hoang dại Gene EMF1 (EMBRYONIC FLOWER) ñược

xem là có vai trò chính ức chế sự ra hoa vì sự ñột biến emf1 ra hoa mà trước

ñó không qua giai ñoạn sinh trưởng dinh dưỡng Trong sự ñột biến emf1 cấu

trúc các cơ quan sinh sản như núm, nhụy và cấu trúc như bầu noãn xuất hiện

trên tử diệp và chồi sản xuất lá không có dạng hoa hồng (Sung và ctv., 1992;

Castle và Sung, 1995) Gene EMF ñược xem là giữ vai trò chính trong việc ức

chế sự ra hoa và chức năng này giảm cùng với sự phát triển của cây Khi mà mức ñộ EMF giảm ñến một mức ñộ nào ñó, mô phân sinh chồi ngọn phân hóa thành mô phân sinh hoa và quá trình khởi phát hoa Trong một số trường hợp

ñột biến kép (như emf/co và emf/gi) kiểu hình của ñột biến emf không thể

phục hồi lại ðiều này cho thấy rằng chức năng của những gene này là ngăn

cản sự hoạt ñộng của emf trong trường hợp bình thường Thời gian ra hoa kéo dài trong sự ñột biến co và gi do kết quả từ sự thúc ñẩy của gene EMF (Martinez-Zapater và ctv, 1994; Weigel và Nilsson, 1995) Phân tích sự ñột

biến EMF cho thấy sự sinh trưởng sinh sản là tình trạng căn bản trong sự phát triển của cây và sự phát triển sau ñó là một quá trình làm giảm sự ức chế TFL1 (TERMINAL FLOWER) là một gene ức chế sinh trưởng khác ñược tạo

dòng ðột biến tfl1 ra hoa sớm hơn và ảnh hưởng không giới hạn thông

thường kết thúc với một hoa Chức năng của TFL1 là ức chế sự hình thành hoa ở mô phân sinh chồi ngọn Trong cây chuyển gene với 35S::TFL1, vị trí của hoa ñược thay thế bởi một giai ñoạn tăng trưởng phát hoa mới trên cây

Arabidopsis ðiều này cho thấy rằng gene TFL1 ñược sao chép ở mức ñộ thấp

trong các vị trí này Sự thể hiện quá mức của gene TFL1 ức chế sự phân hóa ñến mức cây tiếp tục sinh trưởng dinh dưỡng Nghiên cứu sự ñột biến kép cho thấy gene TFL1 gây ra sự chậm trễ trong sự ra hoa bằng cách ức chế chức năng của một số gene hoạt ñộng theo cơ chế tự lập như FCA, FVE và FPA Gene TFL1 ñược thể hiện trong nhiều lớp tế bào bên dưới mô phân sinh chồi

ngọn của cây arabidopsis nên TFL1 ñược bao gồm trong sự truyền tính trạng

của những tín hiệu tạo ra bởi chất ức chế chương trình ra hoa ở mô phân sinh

ngọn (Pidkowich và ctv, 1999) Trong hai sự ñột biến ra hoa sớm khác, gene clf và wlc, sự biểu hiện của AG và AP3 ñược thúc ñẩy và phát hiện không chỉ trên lá mà còn trên cuống phát hoa và hoa (Goodrich và ctv, 1997) Trên cây

hoang dại, AP3 và AG chỉ ñược biểu hiện trên mô phân sinh phát hoa (Mizukami và Ma, 1997) ðiều này cho thấy rằng chức năng của hai gene này

ức chế sự thể hiện của gene ñịnh dạng mô phân sinh hoa trong tế bào sinh trưởng Người ta cũng tìm thấy rằng sự metyl hóa và sự khử metyl của gene

này giữ vai trò quan trọng trong sự phát triển của cây Sự ñột biến wlc cho

thấy siêu metyl hóa (hypomethylation) trong sự lặp ñi lặp lại liên tiếp làm sát lại ñoạn trung tâm (ñoạn giữa của gene) Như vậy, sự metyl hóa giảm có thể trực tiếp làm giảm bớt sự ức chế sự biểu hiện của gene AG và AP3 trong lá

(Bird, 1992; Martienssen và Richards, 1995; Finnegan và ctv 1998) Siêu

metyl hóa ñược kích thích bởi sự biểu hiện chủ yếu của một gene ñối nghĩa (antisense) methyltransferase mà kết quả là sự biểu hiện vuợt mức của gene

AG và AP3 và dẫn ñến sự ra hoa sớm (Levy, 1998)

Các gene kiểm soát sự chuyển hóa từ mô phân sinh chồi ngọn sang mô phân sinh hoa ñược gọi là các gene kiểm soát sự ra hoa Sự phát sinh hoa ở cây trồng phụ thuộc vào nhiều yếu tố ðối với cây hoa hồng có nghiên cứu cho rằng nồng ñộ ethylen có tác dụng tới sự ra hoa Các gene tổng hợp ethylen ñã ñược xác ñịnh trong các mô lá, cánh hoa của hoa hồng Một số gene sinh tổng hợp ethylen như RH-ACS1-4, RH-ACO1 [21] Trong nghiên cứu của Foucher F ñã ñưa ra các giả thuyết và ñã xác ñịnh ñược 13 gene ảnh hưởng tới chu kỳ sáng và quá trình tổng hợp gibberelin của cây hoa hồng

2.3.4 Quang chu kỳ

Hiện tượng quang chu kỳ ánh sáng ñược khám phá bởi Tournois năm

1914 Garner và Allard mở rộng sự quan sát trên nhiều loại cây trong vườn, cây kiểng trong giai ñoạn từ 1920-1940 ðộ dài ánh sáng tới hạn trong ngày

có tác dụng ñiều tiết quá trình sinh trưởng phát triển của cây và phụ thuộc vào các loài khác nhau gọi là hiện tượng quang chu kỳ Mỗi loài thực vật có ñộ dài ngày tới hạn nhất ñịnh [7]

Có thể phân thành 3 loại cây theo quang chu kỳ:

- Cây ngày ngắn (short-day plants): ra hoa trong ñiều kiện thời gian chiếu sáng trong ngày ít hơn thời gian chiếu sáng tới hạn Ví dụ: cây hoa cúc,

dâu tây, lúa, mắa

- Cây ngày dài (long-day plants): ra hoa trong ựiều kiện thời gian chiếu sáng trong ngày dài hơn thời gian chiếu sáng tới hạn Vắ dụ như cây cẩm chướng, yến mạch, hoa chuông

- Cây trung tắnh: không mẫn cảm với quang chu kỳ mà khi ựạt ựược mức

ựộ sinh trưởng nhất ựịnh thì ra hoa Gồm phần lớn cây trồng như: hoa hồng,

cà chua, lạc ngô, ựậu tương, hướng dươngẦ

Trong những cây ựáp ứng với quang chu kỳ thì có cây ựòi hỏi sự ựáp ứng tuyệt ựối và cây ựòi hỏi không bắt buộc Những cây ựòi hỏi bắt buộc như cây ngày ngắn hay ngày dài thường có trị số tới hạn rất hẹp Trong khi cây ựòi hỏi chu kỳ sáng không bắt buộc thì có thể có hoặc không ựộ dài sáng tới hạn đối với hoa hồng in vivo ánh sáng rất quan trọng, nếu giảm thời gian chiếu sáng và cường ựộ chiếu sáng thì chất lượng và năng suất hoa sẽ bị giảm Ánh sáng không những ảnh hưởng ựến chất lượng hoa mà còn ảnh hưởng ựến

sự phát dục của hoa [3] Sự phân hóa mầm hoa không liên quan ựến cường ựộ chiếu sáng nhưng sự phát dục các bước tiếp theo của hoa chịu ảnh hưởng của cường ựộ chiếu sáng Tăng cường ựộ chiếu sáng có thể rút ngắn thời gian phát dục của hoa

Nhân tố quan trọng quyết ựịnh sự ra hoa là thời gian tối hay ựộ dài ựêm

mà cây nhận ựược Mỗi loài yêu cầu thời gian tối riêng, ựược gọi là ựộ dài ựêm tiêu chuẩn Sự mẫn cảm của sự cảm ứng quang kỳ tùy thuộc vào nhiều yếu tố Sự mẫn cảm thay ựổi với tuổi sinh lý của lá [36]

Có 2 quan ựiểm giải thắch quang chu kỳ của sự ra hoa:

2.3.4.1 Hooc mon ra hoa- florigen

Bản chất florigen: theo học thuyết Trailakhian thì florigen là hoocmon kắch thắch ra hoa đó là một tập hợp của giberelin (kắch thắch sinh trưởng của

ựế hoa) và antesin (kắch thắch sự ra mầm hoa Ờ antesin là chất giả thiết)

Quang chu kỳ ảnh hưởng tới các hoocmon ra hoa ựó Thực vật ngày dài

(ñêm ngắn) luôn luôn có antesin nhưng ñể ra hoa thì cần có GA, mà GA lại chỉ ñược tạo ra trong ñiều kiện ngày dài Khi chiếu sáng ngày ngắn thì cây ngày dài không ra hoa ñược Thực vật ngày ngắn (ñêm dài) luôn có GA,

nhưng ñể ra hoa cần có antesin, ñược tạo ra trong ñiều kiện ngày ngắn Vì vậy

trong ñiều kiện ngày ngắn phức hệ florigen ñược hình thành và cây ra hoa Tác ñộng của florigen: lá là cơ quan tiếp nhận ánh sáng và sản sinh florigen kích thích sự ra hoa của cây

2.3.4.2 Học thuyết Phytochrom

Phytochrom là một sắc tố thực vật có khả năng ñiều chỉnh quá trình phát triển của cây trong ñó có quá trình ra hoa của thực vật dưới tác ñộng của quang chu kỳ Nó là một chất tiếp nhận ánh sáng trong cây ñể gây nên các biến ñổi liên quan ñến sự ra hoa Học thuyết này chỉ ra rằng ánh sáng ñỏ có bước sóng 660nm kìm hãm sự ra hoa của cây ngày ngắn và kích thích sự ra hoa của cây ngày dài Ngược lại ánh sáng vùng cuối ñỏ (ñỏ xa) có bước sóng 730nm lại kìm hãm sự ra hoa của cây ngày dài và kích thích cây ngày ngắn ra hoa ðiều ñó chứng tỏ trong cây tồn tại một hệ thống sắc tố nào ñó hấp thu ánh sáng ñỏ và ñỏ xa Các sắc tố này có khả năng ñiều khiển sự ra hoa của cây ngày ngắn và ngày dài Bản chất tác dụng của phytochrom lên sự ra hoa còn chưa hoàn toàn sáng tỏ [7]

Theo giáo trình sinh lý sự ra hoa của Trần Văn Hâu thì: vai trò của quang kỳ và dạ kỳ lên sự ra hoa còn liên hệ ñến hệ sắc tố thực vật (phytochrome) và ñộ dài sóng của tia sáng Ánh sáng ñỏ có bước sóng từ 600

- 680nm có tác dụng kích thích sự ra hoa cây ngày ngắn và kiềm hãm sự ra hoa của cây ngày dài Tác dụng của tia ñỏ sẽ bị mất ñi nếu ta chiếu tia sáng có

ñộ dài sóng 730 nm và ngược lại tác dụng của tia hồng ngoại bị mất ñi nếu ta chiếu tia có bước sóng 660 nm Tia ñỏ có nhiều trong ánh sáng ban ngày trong khi vào ban ñêm cò nhiều tia hồng ngoại (infar-red) Tác dụng của ánh sáng lên sự ra hoa thể hiện qua hoạt ñộng của phytochrome (P) P hấp thu tia

ñỏ (660 nm) tạo thành P660, và P hấp thu tia ñỏ xa (730 nm) tạo thành P730, ñây là chất có hoạt tính sinh lý mạnh Vào ban ngày, P660 ñược chiếu tia 660

nm thì P660 từ từ biến thành P730 và vào ban ñêm P730 ñược chiếu tia 730

nm thì P730 tự biến thành P660 Người ta cho rằng P730 là có hoạt tính kích thích sự ra hoa cây ngày dài và kiềm hãm sự ra hoa cây ngày ngắn, P660 là dạng yên lặng Ban ñêm dạng P730 sẽ chuyển thành P660 Nếu ñêm dài, tất

cả P730 sẽ ñược chuyển thành P660 thì cây ngày ngắn sẽ ra hoa, ngược lại nếu ñêm ngắn, lượng P730 còn nhiều sẽ ức chế sự ra hoa của cây ngày ngắn

Do cơ chế này, ñêm dài có ý nghĩa quyết ñịnh sự ra hoa trên cây ngày ngắn, ngược lại ngày dài tạo ra nhiều P730 sẽ kích thích cho cây ngày dài ra hoa

2.3.5 Vai trò và ảnh hưởng của các chất dinh dưỡng lên sự ra hoa

♦ Sự liên quan giữa cacbonhydrat và nitrogen

Từ những quan sát thực tế cho thấy rằng nếu cây phát triển mạnh thì thường ñối lập lại với sự ra hoa Trong khi làm giảm sự sinh trưởng của cây bằng cách khoanh vỏ, tỉa cành hay khấc cành thường thúc ñẩy sự ra hoa Do

ñó, khi ta bón nhiều phân ñạm có thể làm giảm sự sinh sản trên nhiều loại cây Có nhiều những nghiên cứu của nhiều nhà khoa trên thế giới chỉ ra sự ảnh hưởng của tỷ lệ C/N ảnh hưởng tới sự ra hoa của cây Klebs (1913) cho rằng sự ra hoa ñược kiểm soát bởi tình trạng dinh dưỡng của cây, ñó là sự cân bằng chất dinh dưỡng mà cây ñạt ñược từ không khí và ñất Chadha và Pal (1986) ñã khẳng ñịnh một tỉ lệ C/N nội sinh cao cần thiết cho sự ra hoa Mối liên hệ giữa các chất carbohydrate và chất ñạm hay tỉ số C/N ñược Kraus và Kraybill công bố năm 1918 trên ñối tượng nghiên cứu là cây cà chua

2.3.5.1 ðạm (N)

ðạm là nguyên tố quan trọng nhất của cây, nó là thành phần của axit amin, protein, axit nucleic, chất kích thích sinh trưởng, vitamin (chiếm khoảng 1-2% trọng lượng chất khô)

N là thành phần quan trọng, làm phát triển nhanh quá trình phân hóa tế

bào, làm cho tế bào phát triển nhanh về số lượng và trọng lượng, bởi vậy nó là yếu tố quyết ñịnh sự sinh trưởng của cây Hoa hồng cần nhiều N vào thời kỳ phát sinh cành nhánh cho tới lúc phân hóa mầm hoa Cây thiếu N thường không ra hoa hoặc trổ hoa thì cánh cong queo và nhỏ, ít chồi non, lá vàng Thừa ñạm cây nhiều lá, ít hoa, cành mềm yếu [5]

2.3.5.2 Lân (P)

Lân có tác dụng thúc ñẩy sự sinh trưởng của rễ, hoa, quả, hạt Lân thường chiếm từ 1 - 1,4 trọng lượng chất khô của cây, lân có thể di chuyển trong cây chủ yếu ở phần non Nhiều lân quá dẫn ñến ảnh hưởng ñến sinh trưởng, thiếu màu xanh, lá biến vàng, có thể ảnh hưởng ñến sự hút sắt Thiếu lân dẫn ñến tình trạng tích lũy ñạm dạng nitrat gây trở ngại cho việc tổng hợp protein; cành, rễ, lá sinh trưởng chậm, cây thấp bé, lá có màu tím hoặc tím ñỏ; ảnh hưởng ñến sự tổng hợp hydratcacbon dẫn ñến hoa khó nở Hoa hồng cần

P vào thời kỳ làm nụ cho ñến khi ra hoa, kết quả

2.3.5.3 Kali (K)

Kali là nguyên tố cây hoa hồng hút nhiều nhất, gấp 1,8 lần ñạm Kali ít ảnh hưởng ñến sự phát dục của cây so với ñạm và lân Tuy nhiên thiếu kali cây sinh trưởng kém, nếu thiếu quá nhiều sẽ ảnh hưởng ñến sự hút magie và canxi từ ñó ảnh hưởng ñến sự cứng cáp của cây và chất lượng hoa Ngoài ra thiếu kali còn làm cây không ra nụ, lá viền vàng, nhưng thiếu kali làm lá nhanh già hơn, hoa ñậm [5]

2.3.5.4 Các nguyên tố vi lượng

Chúng có mặt trong cây với lượng rất nhỏ nhưng không thể thiếu ñược Chúng có vai trò ñiều chỉnh các hoạt ñộng sống của cây, hoạt hóa hệ thống enzym, làm thay ñổi ñặc tính lý hóa của nguyên sinh chất, thay ñổi tính chống chịu của cây với các ñiều kiện không thuận lợi của môi trường

Trong 74 nguyên tố hóa học tìm thấy trong cơ thể thực vật có 11 nguyên

tố ña lượng (chiếm 99,95%), còn hơn 60 nguyên tố còn lại là các nguyên tố vi

lượng và siêu vi lượng (chiếm 0,05%) Mặc dù vậy, các nguyên tố vi lượng vẫn ñóng một vai trò quan trọng trong ñời sống cây trồng

Trong cơ thể các nguyên tố vi lượng có thể tồn tại ở nhiều dạng khác nhau Nhiều kim loại, trong ñó có các nguyên tố vi lượng cần cho cây như: B,

Mn, Zn, Cu, Fe, Mo, Co,

Nhiều nghiên cứu cho rằng, khi kết hợp với các chất hữu cơ, hoạt tính của các nguyên tố vi lượng tăng hàng trăm, hàng nghìn, thậm chí hàng triệu lần so với trạng thái ion của nó

Oparin ñã chỉ rõ ràng: 1 mg Fe liên kết trong phức chất tương ñương với tác ñộng xúc tác của 10 tấn Fe vô cơ Cũng như vậy, Co trong cobalamine (Vitamine B12) có khả năng phản ứng mạnh gấp hàng nghìn lần Co vô cơ Gần ñây người ta ñã phát hiện thấy các hợp chất EDTA có tác ñộng giống như các chất ñiều hoà sinh trưởng Ví dụ trong thí nghiệm với mầm lúa

mì, dùng EDTA với liều lượng 10-5M, sau 19 giờ có tác dụng như 10-5 M acid β indol-acetic (AIA)

Nguyên tố vi lượng là cơ sở của sự sống, vì hầu hết các quá trình tổng hợp và chuyển hoá các chất ñược thực hiện nhờ các enzyme, mà trong thành phần của các enzyme ñó ñều có các nguyên tố vi lượng Học thuyết enzyme-kim loại (metalloenzyme) ñã trở thành một trong những vấn ñề trung tâm của

cả hóa sinh học và sinh lý học hiện ñại Kim loại tạo thành phức chất với protein có những tính chất mới Chẳng hạn như sự oxy hóa acid ascovic ñược xúc tiến nhanh gần 1000 lần nhờ enzyme ascovin-oxidase chứa Cu Protein kết hợp với enzyme có thể tạo nên phức chất hữu cơ với các nguyên tố vi lượng, bởi vì nhiều acid amine có thể tạo thành các phức hợp với kim loại (chelate) thông qua các nhóm carboxyl hoặc nhóm amine

Các nhóm nghiên cứu học thuyết enzyme kim loại ñã xem xét sự tác ñộng của kim loại như một chất xúc tác trong việc liên kết với protein hoặc

nhóm hoạt ñộng của enzyme ở 3 khía cạnh:

- Ảnh hưởng của enzyme ñến tính chất của kim loại;

- Ảnh hưởng của kim loại ñến tính chất của enzyme;

- Ảnh hưởng phối hợp của kim loại và enzyme

Tuy nhiên cần lưu ý rằng, nhiều kim loại không những không có tác dụng hoạt hóa enzyme, mà ngược lại có tác ñộng ức chế enzyme Tác ñộng ức chế này thường thấy ở các kim loại có khả năng gây biến tính protein của enzyme

Sau ñây là một số minh họa cụ thể về vấn ñề trên:

Một số metalloenzyme chỉ chứa một kim loại nhất ñịnh trong thành phần của nhóm hoạt ñộng (apoenzyme) như Fe là thành phần bắt buộc trong hàng loạt enzyme oxy hóa khử có nhóm apoenzyme là vòng porphyrin như các hệ cytochrome (a, b, c, f) - cytochrome oxydase, peroxidase Cu trong polyphenoloxydase, ascorbinoxydase

Một số metalloenzyme có nhóm hoạt ñộng là flavin (các flavoprotein) lại thường chứa 2 hay 3 kim loại trong ñó có một kim loại ñóng vai trò chủ yếu ðiển hình cho các enzyme này là nitritreductase chứa Mo, Cu, Mn; hyponitritreductase chứa Fe, Cu, nitrogenase chứa Mo, Fe; nitratereduclase chứa Mo, Cu; hdroxylamine reductase chứa Mn, Mo Ngoài các metalloenzyme thực sự, còn gặp nhiều kim loại (Na, Mg, Al, K, Ca, Cr, Mn,

Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Rb, Cd, Cs, ) là tác nhân hoạt hoá không ñặc thù của hàng loạt enzyme Ví dụ: Hoạt tính xúc tác của cacboxilase ñược gia tăng khi

có mặt Mg hoặc Mn, Co, Fe, Zn, Cd Các kim loại hoá trị 2 (Mg, Zn) có thể thay thế nhau trong quá trình hoạt hoá một số enzyme

Người ta ñã biết vai trò của Zn trong quá trình sinh tổng hợp các hợp chất dạng indol và serin bị kìm hãm Zn còn có tác dụng phối hợp với nhóm gibberellin

Mn có tác dụng trợ lực cho hoạt ñộng của nhóm auxin Mn có tác dụng

ñặc hiệu ñến hoạt tính của auxin oxidase

Bo cũng có lác ñộng tích cực ñến quá trình sinh tổng hợp auxin Bo còn

có tác dụng thúc ñẩy việc vận chuyển các chất ñiều hoà sinh trưởng [7]

Về mối liên quan giữa các nguyên tố vi lượng với các vitamine cũng ñã ñược nghiên cứu Người ta thấy rằng: Mn, Cu, Zn và nhiều nguyên tố vi lượng khác tập trung trong các cơ quan chứa nhiều vitamine Co trong vitamine B

12 Bo có liên quan ñến minh tổng hợp vitamine C, Mn, B, Zn, Mo,

Cu có liên quan ñến sinh tổng hợp vitamine nhóm B (B

1, B

2, B6, B12)

* Nguyên tố vi lượng và các quá trình trao ñổi chất

Các nguyên tố vi lượng có tác dụng sâu sắc và nhiều mặt ñối với quá trình quang hợp Sinh tổng hợp chlorophyll không những cần có Fe, Mg, mà còn tập trung trong lục lạp cả Mn, Cu Các nguyên tố Co, Cu, Zn, Mo có ảnh hưởng tốt ñến ñộ bền vững của chlorophyll Các nguyên tố Zn, Co có tác dụng tốt ñến sự tổng hợp carotenoid Nói chung các nguyên tố vi lượng có ảnh hưởng tích cực ñến hàm lượng và trạng thái các nhóm sắc tố của cây, ñến

số lượng và kích thước của lục lạp Các nguyên tố vi lượng là thành phần cấu trúc hoặc tác nhân hoạt hoá các enzyme tham gia trực tiếp trong pha sáng cũng như pha tối của quang hợp, do ñó tác ñộng rõ rệt ñến cường ñộ quang hợp và thành phần của sản phẩm quang hợp

B, Mn, Zn, Cu, Co, Mo tham gia trong việc thúc ñẩy sự vận chuyển các sản phẩm quang hợp từ lá xuống các cơ quan dự trữ Các nguyên tố vi lượng còn có tác dụng hạn chế việc giảm cường ñộ quang hợp khi cây gặp hạn, ảnh hưởng của nhiệt ñộ cao, hoặc trong quá trình hoá già

ðối với quá trình hô hấp các nguyên tố vi lượng có những tác ñộng trực tiếp Nhiều nguyên tố, ñặc biệt là Mg, Mn, là tác nhân hoạt hoá mạnh mẽ các enzyme xúc tác cho quá trình phân giải yếm khí (chu trình ñường phân) cũng như hiếu khí (chu trình Krebs) các nguyên liệu hữu cơ trong quá trình hô hấp

Các nguyên tố vi lượng là thành phần cấu trúc bắt buộc của các enzyme oxi hoá - khử trực tiếp tham gia vào các phản ứng quan trọng nhất của hô hấp (các

hệ cytochrome chứa Fe, polyphenoloxidase, ascorbinoxidase chứa Cu) Nhiều nguyên tố vi lượng ảnh hưởng trực tiếp ñến quá trình phosphoryl hoá chứa oxi hoá (tạo thành ATP), nghĩa là ñến hiệu quả năng lượng có ích của hô hấp Các nguyên tố có ảnh hưởng ñến tính chịu mặn của cây là Mn, B, Zn, Al,

Cu, Mo, Chúng làm giảm tính thấm của chất nguyên sinh ñối với Cl; làm tăng tốc ñộ xâm nhập P, Ca, K và tăng tích lũy các chất có tác ñộng bảo vệ (như globulin, albumin) B, Mn, Al, Cu bón vào cây hay phun lên lá ñã làm tăng ñộ nhớt và hàm lượng các keo ưa nước ở lá trong ñiều kiện ñất mặn, làm tăng lượng nước liên kết và khả năng giữ nước của lá B, Mn, Al ảnh hưởng ñến tính chịu mặn vì chúng làm hàm lượng các loại glucid hòa tan trong lá tăng lên, ñảm bảo áp suất thẩm thấu ñể cung cấp nước cho tế bào và làm ổn ñịnh hệ keo của nguyên sinh chất Trong ñiều kiện mặn vừa phải ñộ bền của chlorophyll liên kết với protein trong lục lạp tăng lên mạnh mẽ, làm tăng tính chống chịu của hệ chlorophyll - protein nhờ có Mn, Co, Mo, Cu

Al, Co, Mo có ảnh hưởng tích cực ñến khả năng chịu hạn nhờ chúng có thế duy trì các quá trình tổng hợp protein cao trong ñiều kiện bất lợi này B,

Zn, Cu, Mo, Co, Al ảnh hưởng tốt ñến sự tổng hợp, chuyển hóa và vận chuyển glucid từ lá về cơ quan dự trữ là một trong những nguyên nhân chủ yếu ñể nâng cao tính chịu hạn và chịu nóng của cây, ñặc biệt trong thời kỳ khủng hoảng

Ứng dụng các nguyên tố vi lượng ñến ñiều khiển ra hoa ở cây trồng chưa nhiều Sharma và cộng sự ñã nghiên cứu về ảnh hưởng của bạc nitrat (AgNO3) và coban clorit (CoCl2) ñến sự ra hoa in vitro của cây ớt (Capsicum frutescens) Sharma ñã sử dụng AgNO3 và CoCl2 ở các nồng ñộ 0, 10, 20, 30,

40, 50 µM bổ sung vào môi trường nuôi cấy in vitro Kết quả những cây ớt ñã

nở hoa sau 25 ngày ở nồng ñộ AgNO3 (40 µM) và sau 45 ngày với CoCl2 (30

µM) Cây sinh trưởng và phát triển bình thường, trong thí nghiệm này tác giả

ñã chỉ ra sự ảnh hưởng của AgNO3 và CoCl2 ñến sự ra hoa của cây ớt in vitro [29] AgNO3 trong môi trường nuôi cấy theo tác giả ñã ngăn cản tác ñộng của Ethylen còn ion CoCl2 ñã ức chế quá trình sản sinh Ethylen Các Nitrat bạc tác ñộng ức chế decarboxylase S-adenosyl methionine do ñó thúc ñẩy mức ñộ

polyamie liên quan tới sự ra hoa và thời gian tồn tại hoa (Bais và cộng sự

2000) Các ion coban tham gia ức chế tổng hợp Ethylen quá trình này ñược

biết là tham gia vào cảm ứng ra hoa ở cây trồng (Bais et al 2000, Obul Reddy

et al năm 2001), do ñó làm tăng khả năng tái sinh cành non bằng cách ngăn chặn sự chuyển ñổi của ACC thành Ethylen (Lau và Yang, năm 1976)

Trên tạp chí phát triển khoa học và công nghệ tập 11 số 07-2008 một nhóm ñồng tác giả có ñăng viết về sự bổ sung AgNO3 vào trong môi trường nuôi cấy invitro ñã giúp cây invitro tạo nhiều phát hoa, hoa nở có màu sắc tươi sáng và bền hơn so với cây ñược nuôi cấy trong môi trường không có bổ sung AgNO3 Theo nhóm tác giả này AgNO3 trong môi trường ñã ngăn cản hoạt ñộng của Ethylen cản sự héo của nụ hoa, tăng tỷ lệ nở hoa cũng như màu sắc và thời gian sống của nụ hoa

2.3.6 Các chất kích thích sinh trưởng

♦ Auxin

Auxin bản chất hóa học của nó là Axit β-Indol Axetic (IAA) Người ta

ñã khẳng ñịnh rằng Axit β-Indol Axetic là dạng auxin chủ yếu, quan trọng nhất của tất cả các loại thực vật, kể cả thực vật bậc thấp và thực vật bậc cao Auxin nhân tạo có tác dụng mạnh hơn auxin tự nhiên, nhưng auxin tự nhiên thì các mô dễ hấp thụ và chuyển hóa hơn auxin nhân tạo Auxin ñược tổng hợp ở chồi ñỉnh sau ñó ñược vận chuyển xuống phần dưới của cây [7], [10] Một số auxin thường ñược sử dụng: α-NAA, IAA, 2,4-D, IBA

Auxin có tác dụng ñiều chỉnh rất nhiều quá trình sinh trưởng của tế bào,

cơ quan và toàn cây Auxin kích thích sự sinh trưởng giãn của tế bào, ñặc biệt

giãn theo chiều ngang của tế bào làm tế bào to về chiều ngang Auxin hoạt hoá bơm proton, bơm các ion H+ vào trong màng tế bào làm giảm PH của màng tế bào nên hoạt hóa enzyme phân hủy các polysaccarit liên kết giữa các sợi cellulose làm cho chúng lỏng lẻo và tạo ñiều kiện cho thành tế bào giãn ra dưới tác dụng của áp suất thẩm thấu của không bào trung tâm Ngoài ra auxin còn kích thích sự tổng hợp các hợp các cấu tử cấu trúc nên thành tế bào như các chất cenlulose, pectin, hemicellulose Auxin còn ảnh hưởng ñến sự phân chia tế bào, tuy nhiên ảnh hưởng của auxin lên sự giãn và sự phân chia tế bào trong mối tác ñộng tương hỗ với các phytohormone khác Auxin còn có tác dụng hoạt hóa quá trình sinh tổng hợp các chất như protein, cenlulose, pectin và kìm hãm sự phân giải chúng

Nhiều nghiên cứu cho thấy việc sử dụng auxin sẽ làm thay ñổi tỷ lệ giữa hoa ñực và hoa cái của một số loại cây Vai trò của auxin với sự hình thành hoa không rõ Auxin có thể kích thích sự ra hoa của một số cây, nhưng lại ức chế sự

ra hoa của một số loài cây khác; hiệu quả của chúng lên sự ra hoa là không ñặc trưng

Qua kết quả trình bày của Lang (1961) thì auxin có thể thúc ñẩy và ức chế sự khởi phát hoa nhưng ức chế phổ biến hơn thúc ñẩy Sự thúc ñẩy thường thấy trong ñiều kiện cảm ứng quang kỳ mà liên quan ñến ngưỡng của

sự ra hoa Tác ñộng của auxin tùy thuộc rất lớn vào những yếu tố mà có thể

có lợi hoặc bất lợi trong cùng một loài Nghiên cứu trong ống nghiệm cho thấy auxin không ñối kháng với sự khởi phát hoa như sự hiện diện của nó ở một nồng ñộ nhất ñịnh ñược yêu cầu một cách tuyệt ñối nếu hoa ñược hình thành Khảo sát sự biến ñộng của auxin trong lá xoài qua các thời kỳ nghỉ, phát triển chồi, ra hoa và mang trái, Paulas và Shanmugavelu (1988) tìm thấy auxin có hàm lượng rất cao ở thời kỳ nghỉ và thời kỳ ra hoa nhưng rất thấp ở thời kỳ phát triển chồi và phát triển trái

Ở Hawai người ta phun chế phẩm α-NAA cho nhãn, vải ñể kích thích sự

ra hoa rất có hiệu quả [6] Ứng dụng của auxin trong nuôi cấy in vitro rất lớn

Nó thường ñược bổ sung vào môi trường nuôi cấy trong giai ñoạn nhân nhanh

chồi Trong nghiên cứu của M.S Sundari về cây Solanum nigrum ñã kết hợp

auxin và cytokinin ( IAA, α-NAA, BA, kinetin) bổ sung vào môi trường MS nhằm tăng số lượng chồi Tỉ lệ chồi có hoa cao nhất ở môi trường MS bổ sung 2,22 µM BAP Ngoài ra ông còn sử dụng nồng ñộ 5,58 µM IAA và 4,92 µM IBA ñể kích thích chồi ra rễ [30] α-NAA ñược sử dụng trong nhiều thí nghiệm về quá trình nhân nhanh giống cây trồng như trong nghiên cứu của

S.John Britto và cộng sự trên cây Ceropegia bulbosa Roxb var bulbosa [22];

Murali và cộng sự ñã nghiên cứu ảnh hưởng của sự kết hợp giữa IAA,

α-NAA, BAP ñể làm tăng số lượng chồi cây hoa hồng (Rosa bourboniana) [28]

♦ Cytokinin

Cytokinin chủ yếu trong cây là zeatin Các cytokinin ñược sử dụng rộng rãi trong nuôi cấy mô tế bào là kinetin và benzyl adenin (BA) Cơ quan tổng hợp cytokinin là hệ thống rễ, ngoài rễ ra, một số cơ quan non ñang sinh trưởng cũng có khả năng tổng hợp một lượng nhỏ bổ sung thêm cho nguồn cytokinin của rễ Cytokinin tổng hợp ở dưới rễ sau ñó ñược vận chuyển hướng ngọn và hướng gốc [7]

Hiệu quả ñặc trưng nhất của cytokynin là hoạt hóa sự phân chia tế bào, kích thích mạnh mẽ sự phân hóa chồi, kìm hãm sự già hóa và kéo dài tuổi thọ của cây Ngoài ra cytokinin còn có hiệu quả phân hóa giới tính cái, làm tăng

tỷ lệ hoa cái của các cây ñơn tính, kích thích sự nảy mầm của hạt và củ [8] Cytokinin ñược áp dụng phổ biến trong nuôi cấy mô tế bào trong các nghiên cứu về nhân nhanh chồi cũng như khảo sát sự ra hoa trên cây trồng Takateru Ishimori ñã sử dụng BA với các nồng ñộ khác nhau trong nghiên

cứu sự phát triển của cây lô hội (Aloe Barbadensis) [31] Takateru Ishimori

tiến hành thí nghiệm trên vảy củ lyly nuôi cấy trên môi trường MS + 0,044

mM hoặc MS + 4,4 mM BA trong bóng tối 300 ngày cho kết quả nhân chồi

ựáng kể và ựã xuất hiện hoa ở nồng ựộ 4,4 mM BA [32]

Hiệu quả của cytokinin phụ thuộc vào sự hiện diện hay vắng mặt của

chất ựiều hòa sinh trưởng khác Cytokinin có vai trò quan trọng trong chuyển

ựổi ra hoa Phân tắch ựịnh lượng cytokinin nội sinh trong sự liên quan tới sự

hình thành hoa cho thấy hàm lượng cytokinin ở ngọn rễ khắ sinh của cây

Aranda ra hoa cao hơn cây không ra hoa (Zhang và csv 1993)

Thidiazurone (TDZ): ựược xem là một cytokinin có tác ựộng rất hiệu

quả ựến việc nhân chồi ở nhiều loại cây, ựặc biệt là cây thân gỗ Một nghiên

cứu ựã chỉ ra rằng nồng ựộ TDZ từ 0,15mg Ờ 0,35mg/l thắch hợp hơn cả cho

sự nhân chồi ở cây cà phê Arabica ( Jesus và cs, 2004) [20] Nghiên cứu nuôi

cấy in vitro cây đào Nhật Tân của Nguyễn Thị Lý Anh ựã ựưa ra kết luận về

sự kết hợp giữa TDZ ở nồng ựộ thấp (0,5 mg/l) và α-NAA (0,1 mg/l) ựã dẫn

ựến sự cân bằng về chất ựiều tiết sinh trưởng nội sinh và ngoại sinh, chúng có

tác dụng kắch thắch tế bào giãn mạnh hơn, ựặc biệt là lá và ựốt chồi [1]

♦ Gibberellin

Từ những nghiên cứu Ộ bệnh lúa vonỢ do loài nấm kắ sinh ở cây lúa

Gibberella fujikuroi (nấm Fusarium miniliforme ở giai ựoạn sinh dưỡng) gây

nên các nhà khoa học ựã phát hiện ra axit gibberellic có công thức hóa học là

C19H22O6 Gibberelin ựược tổng hợp chủ yếu trong lá non, một số cơ quan

ựang sinh trưởng như phôi hạt ựang nảy mầm, quả non, rễ non [8]

Một số tác dụng của gibberellin:

- Kắch thắch sự sinh trưởng theo chiều dọc

- Kắch thắch sự nảy mầm của hạt, củ

- điều chỉnh sự ra hoa và phân hoá giới tắnh

- Kắnh thắch sinh trưởng của quả và tạo quả không hạt

Trong nhiều trường hợp của Gibberellin kắch thắch sự ra hoa rõ rệt, theo

học thuyết ra hoa của Trailakhyan thì GA là một trong hai thành viên của

hoocmon ra hoa (florigen) là GA và antesin GA cần cho sự hình thành và

phát triển của nụ dưới hoa (cuống hoa), còn antesin cần cho sự phát triển của hoa [9] Ảnh hưởng ñặc trưng của Gibberellin là kích thích sự tăng trưởng kéo dài và nhanh chóng của cụm hoa Gibberellin kích thích cây ngày dài ra hoa trong ñiều kiện ngày ngắn Gibberellin ảnh hưởng ñến sự phân hóa giới tính của hoa, ức chế sự phát triển hoa cái và kích thích sự phát triển hoa ñực Gibberellin có tác dụng giống auxin là làm tăng kích thước của quả và tạo quả không hạt Hiệu quả này càng rõ rệt khi tác dụng cùng với auxin Gibberellin xúc tiến hoạt ñộng của auxin, hạn chế sự phân giải auxin do chúng có tác dụng kìm hãm hoạt tính xúc tác của enzyme phân giải auxin (auxinoxydase, flavinoxydase), khử tác nhân kìm hãm hoạt ñộng của auxin GA1 gây ra sự tăng dài nhanh chóng của thân bằng cách kích thích sự phân cắt tế bào và sự tăng dài của tế bào Cơ chế tác ñộng chưa ñược hiểu rõ, nhưng tác ñộng khác auxin ở chỗ là không có sự tham dự của chất có tính acid gây sự tăng trưởng

Ở cây xà lách: ñể sản xuất hạt xà lách người ta phun GA3 với nồng ñộ 10ppm ở thời kì cây 4-8 lá ñể làm tăng sản lượng của hạt và thu hoạch sớm hơn

3-2 tuần so với không xử lý Khi nghiên cứu ảnh hưởng của GA3 ñến sự ra hoa

của cây Ceropegia bulbosa Roxb var bulbosa, S John Britto ñưa ra kết quả có

76% các chồi có hoa trong môi trường MS +1 mg/l GA3 +0,5 mg/l BA [25]

2.3.7 Các chất ức chế sinh trưởng

Các chất làm chậm tăng trưởng như CCC (Clor Colin Cloirit), Alar (SADH – Succinic Axit Dimetyl Hydrazit), PBZ (Paclobutrazol), Ethrel (CEPA – Clo Etylen Phosphoric Acid)… Khi sử dụng với nhiều loại cây trồng ñã kích thích sự ra hoa của chúng Alar có hiệu quả rõ rệt lên sự ra hoa kết quả của cây, ức chế sinh trưởng và tăng sức chống chịu của cây với ñiều kiện bất lợi [16] Ở Mỹ, xử lý dung dịch SADH (Alar) nồng ñộ 2000 ppm ñã làm ngừng sinh trưởng của chồi ngọn và tăng cường hình thành hoa Với táo người ta sử dụng SADH nồng ñộ 500-2000 ppm ñã tăng số lượng hoa rất nhiều Ở Canada sử dụng nồng ñộ 500-2000 ppm cũng làm tăng sự ra hoa của

táo từ 50–80,05 tùy theo giống Ở Ixraen, chanh Eurica ñược phun CCC nồng

ñộ 1000 ppm và SADH nồng ñộ 2500 ppm ñã làm tăng số lượng hoa và năng suất gấp bội Với cây phong lữ (Geranium): xử lý CCC nồng ñộ 5000 ppm vào 30 ngày sau khi gieo hạt làm chiều cao thấp hơn 8-10 cm, phân cành tốt

và ra hoa nhiều Phun lên lá dung dịch SADH nồng ñộ 5000 ppm cũng làm tăng số lượng hoa và ức chế sinh trưởng chiều cao như xử lý CCC [6]

Như vậy có thể hình dung sự ra hoa của cây ñược ñiều chỉnh bằng một

sự cân bằng hoocmon nào ñấy trong cây Một trong những cân bằng quan trọng là cân bằng giữa GA/ABA Trong thời kỳ sinh trưởng sinh dưỡng thì

GA chiếm ưu thế và ABA ít ñược hình thành Tuy nhiên khi chuyển sang giai ñoạn ra hoa thì ABA hình thành mạnh vào lúc hình thành hoa thì ABA ñược tổng hợp mạnh trong hoa và quyết ñịnh giai ñoạn sinh trưởng sinh dưỡng Nguyên tắc chung là sự kích thích sinh trưởng của chồi ngọn thường kìm hãm sự ra hoa, nhưng nếu ức chế sự sinh trưởng của chồi ngọn thường ức chế sự ra hoa của cây Một số chất ức chế sinh trưởng thường gặp như acid abscisic (ABA), ethylen ñược sử dụng rộng rãi trong việc ñiều khiển ra hoa của một số cây ăn quả

Paclobutazol: tên hoá học của PBZ là: (2RS,3RS) -1-

(4-chlorophenyl)-4,4-dimethylethyl-2-(1H-1,2,4-triazol-l-yl) pentan-3-ol và có công thức hoá

học tổng quát là C16H20ClN3O PBZ là chất lưu dẫn có thể ñược vận chuyển lên từ rễ, ñi xuyên qua lỗ thân hoặc cả tế bào chết PBZ di ñộng trong mô xylem và di chuyển lên bằng sự thoát hơi nước (Charler, 1987) Khi hoà tan vào dịch mô gỗ, PBZ sẽ ñi qua từng ñoạn thân PBZ ñược chuyển chủ yếu ñến cơ quan sinh trưởng dinh dưỡng, nơi mà nó sẽ tác ñộng làm chậm sự sinh trưởng PBZ là một chất làm chậm sự tăng trưởng (retardant) thông qua sự ức chế quá trình sinh tổng hợp GA PBZ có thể ñược hấp thu qua lá, tán cây, thân

và rễ, ñược di chuyển qua mô xylem ñến bên dưới chồi sinh mô, ở ñó nó ngăn cản quá trình sinh tổng hợp GA và làm chậm tốc ñộ phân chia tế bào, làm cho