Tuy nhiên Hồ Điệp là loài lan khó nhân giống, hiện tại chỉ có một số cơ sởm trường Đại học, Viện nghiên cứu có hướng phát triển trên những kỹ thuật mới như: Kỹ thuật nuôi cấy quang tự dư
Trang 1G iới Thiệu.
Hiện nay Lan Hồ Điệp nói chung và các loại lan nói riêng được xem là cây trồng đem lại hiệu quả kinh tế cao Do đó cũng đã có nhiều nhà vườn mạnh dạn đầu tư chuyển đổi cơ cấu cây trồng từ lúa, hoa màu sang trồng lan Hiệu quả kinh tế cao gấp 2-3 lần so với cây trồng khác Lan Hồ Điệp hiện nay rất được yêu thích không chỉ về màu sắc, kiểu dáng mà còn mang một vẻ đẹp sang trọng và trang nhã Tuy nhiên Hồ Điệp là loài lan khó nhân giống, hiện tại chỉ có một số cơ sởm trường Đại học, Viện nghiên cứu có hướng phát triển trên những kỹ thuật mới như: Kỹ thuật nuôi cấy quang tự dưỡng, Bioreactor v.v nhưng vẫn chưa đưa ra áp dụng rộng rãi Việc nhân giống bằng kỹ thuật nuôi cấy mô in-vitro tạo ra hàng loạt cây con ổn định về mặt di truyền và đáp ứng giá cả phải chăng là rất hữu ích
Tại Trung tâm Công Nghệ Sinh Học TPHCM nghiên cứu thàng công
kỹ thuật nuôi cấy ngập chìm tạm thời đối với cây Hồ Điệp Với kỹ thuật này, việc nhân giống hoa lan Hồ Điệp có nhiều ưu điểm như tỉ lệ sống của cây con trong giai đoạn vườn ươm đạt 95% rút ngắn thời gian để cây đạt kích thướt khi ra vườn ươm Ở đây do một hạn chế về công nghệ cũng như thiết
bị, kỹ thuật nên chỉ giới thiệu quy trình cơ bản nhân giống lan Hồ Điệp bằng phương pháp nuôi cấy mô in-vitro.
Trang 2M ục lục.
Phần I: Tổng quan về Lan Hồ Điệp
I.1 Tên và nguồn gốc
I.2 Hình dáng
I.3 Điều kiện sinh thái
I.3.1 Nhiệt độ và độ ầm
I.3.2 Nhu cầu nước tưới
I.3.3 Ánh sáng
I.3.4 Độ thông thoáng
I.3.5 Dinh dưỡng
I.3.6 Sâu bệnh
I.3.7 Chậu, Giá thể, Cách trồng
I.4 Tình hình sản xuất ở Việt Nam
Phần II: Nhân giống invitro Lan Hồ Điệp
II.1 Lịch sử ra đời
II.2 Một số phương pháp nuôi cấy
II.3 Quy trình nhân giống
II.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến môi trường nuôi cấy Phần III: Kết luận
Tài liệu tham khảo
Trang 3PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ LAN HỒ ĐIỆP.
I.1 Tên và nguồn gốc.
- Hồ Điệp có tên khao học là Phalaenopsis là loài có hoa lớn, bền, đẹp Có tên
từ chữ grec Phalaina nghĩa là bướm và opsis có nghĩa là sự giống nhau Lan Hồ Điệp là loài lan có hoa giống bươm bướm phất phơ rất đẹp
- Hồ Điệp được khám phá năm 1750, đầu tiên được ông Rumphius đặt tên là Angraecum album 1753 Linne đổi tên thành Epidendrum 1825 nhà thực vật Hà Lan định danh lại là Phalaenopsis
- Hồ Điệp phân bố chủ yếu ở: Malay, Indo, Philipin, phía đông Ấn Độ và Úc
Ở Việt nam cũng có một số loài vì có hoa nhỏ nên được gọi là tiểu Hồ Điệp (phalaenopsis manni, gibbosa, lobbi, fuscata, cornucervi.) Hồ Điệp có thể mọc ở khí hậu nhiệt đới và đồi núi cao 2000m nên vừa chịu được khí nóng ẩm vừa chịu được khí hậu mát
I.2 Hình dáng Lan Hồ Điệp.
- Hồ Điệp là loài lan đơn thân, mập, ngắn lá to, dày mọc sát vào nhau Đây là giống gồm các loài có hoa lớn, đẹp Phát hoa mọc từ nách lá, dài, đơn hay phân nhánh, cánh hoa phẳng, trải rộng, hoa nở từng cái, 3 đài to tròn, 2 cánh xòa rộng kín Môi cong, dẹp có 2 râu dài Trụ có hình bán nguyệt với
2 phân khối u lên chứa đầy phấn hoa Ngày nên Hồ Điệp được lai tạo với nhiều màu sắc và kích thướt đa dạng: trắng, tím, đỏ, vàng, hồng
Trang 4I.3 Điều kiện sinh thái.
- Hồ Điệp là loại hoa của nhiệt đới, nhiệt độ tối thiểu 22oC- 25oC ban ngày và 18oC vào ban đêm Tuy nhiên Hồ Điệp là loại lan chịu nóng nhiều hơn đa số các loài khác Cây có thể phát triển tốt ở nơi
có nhiệt độ cao 35oC vào ban ngày và 25oC vào ban đêm Nhiệt độ lý tưởng để phát triển tốt là 25oC-27oC Hồ Điệp phát triển quanh năm hầu như không có mùa nghĩ thuận lợi trổ hoa lúc thời tiết lạnh.( Ở Việt Nam thường nở hoa vào cuối tháng 12,1.)
- Hồ Điệp chịu ẩm cao, tối thiểu 60% nhưng không chịu nước Làm gìan che phải che 70% nắng Ẩm độ này rất phù hợp với điều kiện khí hậu Việt Nam
I.3.2 Nhu cầu nước tưới.
- Hồ Điệp là cây đơn thân nên không có giả hành để dự trữ dinh dưỡng và nước Nước thường tập trung ở lá Vì Hồ điệp có lá lớn, diện tích tiếp xúc nhiều nên rất dễ thoát hơi nước Vào mùa nắng có thể tưới 3 lần/ngày: Sáng, trưa,
Trang 5chiều Chú ý khi tưới vào buổi trưa phải tưới thật đẩm để tránh nắng sẽ làm sốc cây lan Mùa mưa thì tuỳ theo điều kiện thời tiết mà tưới nước cho phù hợp tóm lại Hồ Điệp cần ẩm nhiếu hơn nước
I.3.3 Ánh Sáng.
- Hồ Điệp cần ánh sáng yếu vì đây là loài ưa bóng mát, biên độ biến thiên khá rộng 5.000 – 15.000m/m2, ánh sáng chỉ cần 20%-30% là đủ Tuy nhiên không trồng Hồ Điệp ở nơi quá răm mát vì ánh sáng rất cần cho sự sinh trưởng
và trổ hoa Ánh sáng khuyếch tán vừa phải tất tốt Nếu chiếu sáng được 12h/ngày thì cây sẽ phát triển tốt hơn Ở châu Âu Hồ Điệp được trồng trong nhà kính có hệ thống làm mát, máy điều hòa nhiệt độ và ánh sáng nhân tạo nên Hồ Điệp phát triển rất đồng đều, xanh tốt Thuận lợi cho việc điều khiển ra hoa đồng loạt
I.3.4 Độ thông thoáng.
- Rất cần thiết cho Hồ Điệp, Hồ Điệp hay bị bệnh thối nhũn lá (phõng lá),
sự thông thoáng giúp lá cây mau khô sau khi tưới và bộ rễ không bị úng nước nên hạn chế bệnh rất nhiều Ở nước ta vào mùa mưa Hồ Điệp tăng trưởng mạnh những giọt mưa nặng hạt có thể làm thối đọt Do đó để ngăn ngừa tình trạng trên nên dùng những tắm tôn nhựa xanh để che Có một số trường hợp trồng Hồ Điệp trên cao (Sân thượng) có hiệu quả hơn Tuy nhiên gió nhiều và mạnh dễ làm cây mất nước nhanh nếu ta không cung cấp đủ lá cây sẽ héo rũ, nhăn
I.3.5 Dinh dưỡng.
- Hồ Điệp cần dinh dưỡng thường xuyên, quanh năm vì không có mùa nghỉ Khi tưới phân không nên tưới với nồng độ cao cà đừng tưới lên đọt, nhất
là lúc lá non mới nhú ra từ đỉnh sinh trưởng Hồ Điệp cần phân bón tưới với nồng độ loãng và có thể tưới nhiều lần trong tuần Có thể tưới thêm phân hữu cơ như: bánh dầu 15ngày/lần, vitamin B1, kích thích ra rễ…
Trang 6- Cách tưới phân:
+ Cây dưới 12 tháng tuổi dùng phân có công thức 30-10-10, sau đó dùng phân loại 20-20-20 hoặc 18-18-18 cho đến lúc ra hoa Tuy nhiên vào mùa mưa nếu tưới phân 30-10-10 thấy cây yếu mềm quá có thể tăng cường lượng lân
và kali bằnng cách xen kẻ phân 20-20-20 hoặc 18-18-18(dù là cây con), để cây được cứng cáp, tăng cường sức đề kháng sâu bệnh
+ Lúc cây trưởng thành (18-24 tháng tuổi) vào thời điểm cuối năm, thời tiết lạnh có thể kích thích cây ra hoa bằng cách tưới phân 10-30-30 đến khi cây bắt đầu nhú cành hoa rồi ta trở lại tưới phân 20-20-20 cho đến lúc hoa nở và tàn KHông nên để cành hoa lâu quá trên cây, khi nụ hoa cuối cùng đã nở và có 1,2 hao bắt đầu héo, thì ta nên cắt cành hoa bỏ đi để dưỡng sức cho cây Khi cắt cành hoa càng sớm thì lá mới ra mau và cây sinh trưởng tốt hơn để lần ra hoa sau sẽ mạnh hơn
I.3.6 Sâu bệnh.
-Đối với phong lan, việc phòng bệnh hết sức quan trọng, vì khi cây đã bị bệnh rất khó trị và có thể làm chết cây Ngoài việc chăm sóc lan kỹ lưỡng đều đặn, tưới nưới và dinh dưỡng cần phải tưới thêm thuốc trừ nấm bệnh nhằm tăng sức đề đề kháng cho cây Lan Hồ Điệp hay bị con bọ trĩ chích tạo vết thương trên
lá từ đó vi khuẩn xâm nhập gây bệnh thối nhũn trên lá Có thể dùng một số loại thuốc để phòng trị như Malathion, lannat… để phòng trị
I.3.7 Chậu, giá thể và cách trồng.
- Cách trồng chung nhất cho các loại Hồ điệp là chậu thật thoáng, có nhiều
lỗ có thể sử dụng chậu đất nung có nhiều lỗ hay chậu nhựa cũng được Chậu phải thật sạch không có rêu bám trên thành chậu Thông thường các nhà vườn trồng lan với số lượng lớn (vài ngàn cây) thường dùng than, dớ, xơ dừa, mút… làm giá thể để trồng lan Hồ Điệp Có rất nhiều cách trồng lan HĐ tuỳ theo từng vùng Nhưng có điểm chung là than, mút nằm dưới đáy chậu, còn xơ dừa hay dớn sẽ nằm trên miệng chậu cách trồng này giúp cây thóat nước tốt vào mùa mưa, không bị thối rễ và phát triển tốt Trong thời gian khoảng 2 năm ta thay chậu một lần, nếu cây lớn quá mau có thể thay chậu sớm hơn
I.4 Tình hình sản xuất.
- Hiện nay tại TP.HCM cây lan Hồ Điệp được xem là cây trồng chiến lượt trong việc chuyển đổi cơ cấu cây trồng và vật nuôi Đây là cây trồng đem lại hiệu quả cao gấp 2-3 lần so với việc trồng lúa, hoa màu v.v Trong xu
Trang 7thế đất trồng ngày càng hẹp thì cây lan không chiếm diện tích đất nhiều nên
là giải pháp rất hiệu quả Không chỉ đẹp về màu sắc, hình dáng, hoa lâu tàn… giá thành rẻ nên ngày càng được ưa chuộng và nuôi trồng Tại TP.HCM và các tỉnh lân cận có rất nhiều vườn trồng Hồ Điệp với qui mô từ vài trăm đến vài nghìn cây Điển hình là cty Lâm Thăng của Đài Loan đầu
tư và Cty Kim Ngân chuyên trồng về lan Hồ Điệp, hàng năm có thể cung ứng cho thị trường từ vài ngàn đếm vài chục ngàn cây, nhất là vào dịp Tết Nguyên Đáng Tuy nhiên do không có sự liên kết giữa các nhà vườn nên sản phẩm làm ra không tìm được thị trường tiêu thụ, giữa cung và cầu không hợp lý Về nguồn cây giống thì ở nước ta do không đầu tư nên cây giống không đạt chất lượng tốt, giống mới không nhiều nên các nhà vườn thường nhập giống từ các nước như Thái Lan, Đài Loan…Ngoài ra hàng năm việc nhập khẩu hoa từ các nước này ước tính tiêu tốn hàng triệu USD
So với các nước có ngành trồng lan phát triển như Đài Loan hay Thái Lan thì ngành trồng ở nước ta cần phải học hỏi nhiều và cần phải có chích sách phát triển hợp lý nhằm đem lại hiệu qủ kinh tế cao hơn
Phần II Nhân giống invitro lan Hồ Điệp.
II.1 Lịch sử phát triển của kỹ thuật nuôi cấy mô và tế bào thực vật
- Năm 1902, nhà thông thái Haberlant lần đầu tiên đưa ra ý tưởng cấy
mô của sinh vật ra ngoài cơ thể nhưng ông đã dùng tế bào quá chuyên biệt nên không
thành công
- Năm 1934 White đã thành công trong việc phát hiện ra sự sống vô hạn của việc nuôi cấy tế bào rễ cà chua
- Năm 1964 Ball là người đầu tiên tìm ra mầm rễ từ việc nuôi cấy chồi ngọn Ông đã thành công trong việc chuyển cây non của cây sen cạn tử môi trường nuôi cấy tối thiểu tuy nhiên việc nhân giống cây vẫn chưc hòan chỉnh Sau đó nhiều nhà dinh dưỡng đã tìm ra những thàng phần dinh dưỡng quan trọng cần thiết cho sự phát triển của các tế bào được nuôi cấy
- Năm 1951 Skoog và Miller đã phát hiện ra các hợp chất có thể điều khiển sự nhân chồi
Trang 8- Năm 1962 Murashige va Skoog đã cải tiến môi trường nuôi cấy đánh dấu một tiến trong kỹ thuật nuôi cấy mô Môi trường của họ đã được dùng làm cơ sở cho việc nuôi cấy nhiều loại cây và còn sử dụng rộng rãi cho đến ngày nay
- Năm 1960-1964 Morel cho rằng có thể nhân giống vô tính lan bằng nuôi cấy đỉnh sinh trưởng Từ kết quả đó, lan được xem là cây nuôi cấy
mô đầu tiên được thương mại hóa từ đó đến nay, công nghệ nuôi cấy
mô và tê bào thực vật đã được phát triển với tôc độ nhanh trên nhiều cây khác và được ứng dụng thương mại hóa
II.1 Một số phương pháp nhân giống.
+ Phương pháp cơ học, sử lý hóa chất: Phương pháp này ko tốn chi phí nhiều, thời gian dài, nhưng cũng có một khuyết điểm như: tạo ra số lượng cây con ít, ko thể áp dụng khi trồng với qui mô lớn Phương pháp này thường áp dụng khi trồng lan để chơi ko thể kinh doanh
+ Phương pháp gieo hạt lan trên môi trường dinh dưỡng: Phương pháp này cũng ko phổ biến nhiều vì khi gieo hạt mặc dù tạo ra được số lượng lớn cây con nhưng không đồng nhất, ko thể xác định được màu sắc hình dáng hoa Phương pháp này thường được các nhà nghiên cứu, lai tạo áp dụng khi muốn lai tạo ra giống mới
+ Phương pháp cấy mô trên môi trường thạch: Hiện nay phương pháp này được áp ở nhiều nước trên thế giới Ở Việt Nam nuôi cấy mô hoa lan chủ yếu là phương pháp này Phương pháp này giúp cho ta có thể tạo ra một lượng lớn cây con, đồng nhất… cung ứng nguồn cây giống cho các nhà vườn Tuy nhiên do kỹ thuật nuôi cấy ở nước ta cũng chưa đạt hiệu quả tốt nên chất lượng cây con cũng
ko cao Thường thì nhập từ các nước ngoài như Thái Lan, Đài Loan…
+ Phương pháp nuôi cấy lỏng: Có sục khí (Bioreactor)
Trang 9- Hiện nay, hầu hết các hệ thống vi nhân giống được thực hiện trên hệ thống bình nuôi cấy khác nhau nhưng đều có điểm là mẫu cấy đều phát triển trên môi trừơng đặc, thiết bị nuôi cấy có kích thướt nhỏ môi trường nuôi cấy không đủ đáp ứng cho nhu cầu phát triển lâu dài củ mẫu cấy đồng thời cũng lãng phí môi trường do cây không hấp thu hết các chất dinh dưỡng ở phần đáy của bình nuôi cấy
- Khi nuôi cấy trong môi trường lỏng mẫu cấy có khả năng tăng trưởng nhanh hơn so với môi trường Có thể do mẫu cấy tiếp xúc hoàn toàn trong môi trường nên có thể hấp thu tốt hơn các chất dinh dưỡng từ môi trường
- Ngày nay, hệ thống nuôi cấy Bioreactor với cấu trúc của các bình lên men nhưng cách khấy bằng kim loại được thay bằng các ống silicon sục khí có thể điều khiển được tốc độ dòng khí vào để hạn chế sự tương tác bất lợi của mẫu cấy, hạn chế sự tổn thương của mẫu Do đó hệ thống Bioreactor được sử dụng rộng rãi với nhiều mục đích khác nhau: Nuôi cấy chồi và phôi thực vật, chồi thu hải đường, củ khoai tây bi invitro, hoa lily, một số cây thân gỗ và đặc biệt là nuôi cấy thu nhận các hợp chất có hoạt tính sinh học như: nuôi cấy rễ cây nhân sâm
+ Nuôi cấy quang tự dưỡng.Phương pháp này được gíao sư Kozai và các cộng sự đẩy mạnh nghiên cứu trong thập niên 90 Vi nhân giống bằng cách này có nhiều
ưu điểm hơn phương pháp truyền thống: Thúc đẩy sự tăng trưởng của cây invitro, rút ngắn thời gian nuôi cấy và làm hạ gía thành Trong vi nhân giống quang tự dưỡng, đường không sử dụng trong môi trường nuôi cấy, không có chất điều hòa tăng trưởng thực vật, vitamin, amino acid, ngoại trừ các chất không được đưa vào môi trường Sở dĩ như vậy vì chúng có thể sử dụng CO2 làm nguồn carbon trong quá trình quang hợp mà không cần đường Nồng độ CO2 và ánh sáng là hai yếu tố quan trọng nhất trong nuôi cấy quang tự dưỡng cùng với
cơ quan diệp lục tố
+ Nuôi cấy trong hệ thống ngập chìm tạm thời
Trang 10- Nguyên lý hoạt động của hệ thống này khá đơn giản Trong bình kín, chồi cây được ngập trong dung dịch dinh dưỡng khoảng vài phút, dung dịch này rồi sau dó được rút cạn đi một cách tự động những chu kỳ ngập rồi khô như vậy được lập đi lập lại đều đặn mỗi 6h nhờ một chiếc máy bơm không khí đã được lập trình từ trước toàn bộ hệ thống hoạt động khép kín và được khử trùng, tránh được sự ngoại nhiễm trong quá trình thao tác Mặc khác vì bơm không khí vào
hệ thống nên ta có thể điều tiết thành phần không khí, tạo nên môi trường tối ưu cho mâm con Trong một chiếc bình 1lít có thể tạo ra hàng trăm chồi cây lan Hồ Điệp khoẻ mạnh sau 3-6 tháng Phương pháp này có nhiều ưu điểm như: tạo ra nguôn mẫu in-vitro dồi dào nhờ hệ số nhân của mẫu cấy rất cao, tạo ra môi trường thoáng khí, cây con khỏe mạnh, tỉ lệ sống cao, gỉam tỉ lệ nhiễm, giảm chi phí nhân công, rút ngắn thời gian…
II.3 Quy trình nuôi cấy: gồm 5 g/đ.
- G/đ 1: Chọn lựa và khử trùng mẫu cấy
- G/đ 2: Tạo thể nhân giống invitro
- G/đ 3: Nhân giống invitro
- G/đ 4: Tái sinh cây invitro hoàn chỉnh
- G/đ 5: Chuyển cây con invitro ra vườn ươm
2
3 1
Trang 11II.3.1 Chọn lựa và khử trùng mẫu cấy.
- Mẫu cấy là chồi bên mang đỉnh sinh trưởng, được đặt vào môi trường nuôi cấy Mẫu được khử trùng bằng cồn 70%, sau đó đem rửa sạch bằng nước cất vô trùng, ngâm vào dd Ca(Cl)2 2% trong 25’ mẫu được rửa lại bằng nước cất vô trùng 4-5 lần mẫu được trong đĩa petri cô trùng & cẩn thận tách các chồi non Sau mỗi lần tách cần nhúng mẫu vào cồn 70% trong 1s & rửa bằng nước cất vô trùng Sau đó cắt đỉnh sinh trưởng ra khỏi mẫu cấy & và cấy vào môi trường dinh dưỡng (Môi trường MS có bổ sung các chất điều hòa tăng trưởng)
II.3.2 Tạo thể nhân giống và nhân giống inviro.
- Từ 4-8 tuần đỉnh sinh trường được nuôi trong môi trường dinh dưỡng thích hợp sẽ phát triển có màu xanh lục & tạo ra các khối tròn gọi là thể chồi Tiến hành cắt thể chồi ra thành 4-6 miếng rồi chuyển sang môi trường phát triển chồi
Ở đây các thể chối tiếp tục phát triển thành chồi con nhờ các chất kích thích tạo chồi
II.3.3 Tái sinh cây invitro hoàn chỉnh
- Đây là giai đoạn tạo cây con hoàn chỉnh có đầy đủ thân, lá, rễ để chuẩn bị đem ra vườn ươm Các thể chồi sẽ được đưa sang môi trường tạo rễ ( chứa nhiều
1
4 5