Nghiên cứu đặc điểm sinh lí của một số giống hoa cúc nuôi cấy mô giai đoạn rèn luyện thích nghi với điều kiện tự nhiên

Hoa cúc hấp dẫn người sản xuất và kinh doanh không chỉ bởi vì hoa cúc đẹp, có nhiều loại hoa với màu sắc khác nhau mà hoa cúc còn là loại cây dễ trồng, dễ sản xuất, đa dạng về loài, màu

GIAI ĐOẠN RÈN LUYỆN THÍCH NGHI

VỚI ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Chuyên ngành: Sinh lý học thực vật

Người hướng dẫn khoa học

PGS TS NGUYỄN VĂN ĐÍNH

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Văn Đính -

Khoa Sinh – KTNN trường Đại học Sư Phạm Hà Nội 2 đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài

Trong thời gian thực hiện đề tài tôi cũng nhận được sự giúp đỡ tận tình

của thầy TS La Việt Hồng – Khoa Sinh - KTNN, cô Mai Thị Hồng – Phòng

thí nghiệm Sinh lý thực vật, đã giúp đỡ, đóng góp ý kiến để tôi hoàn thành đề tài khóa luận, nhân đây tôi cũng xin chân thành cảm ơn

Tôi xin cảm ơn tới các Ban Giám hiệu trường ĐHSP Hà Nội 2 đã tạo mọi điều kiện để tôi hoàn thành khóa luận này

Tôi cũng xin chân thành cảm ơn tập thể cán bộ Phòng thí nghiệm Sinh

lý học thực vật, Phòng thí nghiệm Thực vật- trường ĐHSP Hà Nội 2 đã tạo mọi điều kiện thuận lợi về trang thiết bị, phương tiện để tôi hoàn thành khóa luận này

Cảm ơn gia đình và bạn bè đã luôn động viên, góp ý kiến cho tôi trong quá trình học tập và hoàn thành đề tài

Hà Nội, ngày 19 tháng 04 năm 2017

Sinh viên

LÊ THU HẰNG

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả nghiên cứu trong khóa luận là trung thực và chƣa đƣợc ai công bố

Hà Nội, ngày 19 tháng 04 năm 2017

Sinh viên

LÊ THU HẰNG

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

MS : Murashige & Skoog BAP : 6-Benzylaminopurine Kinetin : 6- Furfurylaminopurinne NAA : 1- Naphthaleneacetic acid NXB : Nhà xuất bản

DANH MỤC HÌNH

Hình 3.1: Chồi cúc Đỏ Cờ in vitro trong 4 tuần 24

Hình 3.2: Cây cúc đưa ra ngoài vườn ươm 24

Hình 3.3b: Chiều dài rễ giống cúc Thạch Bích 0 ngày – 14 ngày 27

Hình 3.6b: Chiều cao cây giống cúc Thạch Bích 0 ngày – 14 ngày 31

DANH MỤC BẢNG

Bảng 3.1: Ảnh hưởng của BAP kết hợp với Kinetin đến sự tái sinh và nhân

nhanh chồi in vitro từ đốt thân cây hoa cúc 23

Bảng 3.2: Tỉ lệ sống của các giống cúc giai đoạn vườn ươm sau 14 ngày 25

Bảng 3.3: Chiều dài rễ của một số giống cúc giai đoạn vườn ươm 26

Bảng 3.4: Khối lượng tươi của một số giống cúc giai đoạn vườn ươm 28

Bảng 3.5: Khối lượng khô của một số giống cúc giai đoạn vườn ươm 28

Bảng 3.6: Chiều cao cây của một số giống cúc giai đoạn vườn ươm 30

Bảng 3.7: Diện tích lá của một số giống cúc giai đoạn vườn ươm 32

Bảng 3.8: Hàm lượng diệp lục của một số giống cúc giai đoạn vườn ươm 33

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 3

3 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn 3

NỘI DUNG 4

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1 Giới thiệu về hoa cúc 4

1.1.1 Nguồn gốc cây hoa cúc 4

1.1.2 Vị trí phân loại của cây hoa cúc 5

1.1.3 Đặc điểm cây hoa cúc 6

1.1.4 Yêu cầu đặc điểm ngoại cảnh của cây hoa cúc 7

1.1.5 Yêu cầu về dinh dưỡng của cây hoa cúc 8

1.1.6 Thời vụ trồng của cây hoa cúc 9

1.1.7 Kỹ thuật trồng và chăm sóc 9

1.1.7.1 Chuẩn bị nhà che 9

1.1.7.2 Chuẩn bị đất 9

1.1.7.3 Trồng cây 9

1.1.7.4 Chăm sóc 10

1.2 Giá trị kinh tế của cây hoa cúc 10

1.3 Tình hình sản xuất và phát triển hoa cúc trên thế giới và Việt Nam 12

1.3.1 Trên thế giới 12

1.3.2 Ở Việt Nam 13

1.3.3 Những thuận lợi, khó khăn khi trồng cúc ở nước ta 14

1.4 Kết quả nghiên cứu chỉ tiêu sinh lý học cây hoa cúc nuôi cấy mô 15

1.4.1 Trên thế giới 15

1.4.2 Ở Việt Nam 16

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18

2.1 Vật liệu, hóa chất và thiết bị nghiên cứu 18

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 18

2.1.2 Hóa chất và thiết bị nghiên cứu 18

2.2 Địa điểm tiến hành nghiên cứu 18

2.3 Nội dung nghiên cứu 18

2.4 Phương pháp nghiên cứu 19

2.4.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm 19

2.4.2 Phương pháp xác định các chỉ tiêu 20

2.4.3 Phương pháp phân tích thống kê kết quả thực nghiệm 22

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 23

3.1 Nhân nhanh in vitro một số giống hoa cúc hoàn chỉnh 23

3.1.1.Ảnh hưởng của BAP kết hợp với Kinetin đến khả năng ra chồi in vitro một số giống cúc nuôi cấy mô 23

3.1.2 Ra rễ - tạo cây cúc in vitro hoàn chỉnh 24

3.2 Nghiên cứu một số đặc điểm sinh lý của cây in vitro giai đoạn rèn luyện thích nghi với điều kiện tự nhiên 25

3.2.1 Đánh giá tỉ lệ sống sót 25

3.2.2 Các chỉ tiêu sinh trưởng của một số giống cúc giai đoạn vườm ươm 26

3.2.2.1 Chiều dài rễ 26

3.2.2.2 Khối lượng tươi, khô của cả cây 27

3.2.2.3 Chiều cao cây 29

3.2.3 Các chỉ tiêu sinh lý của một số giống cúc giai đoạn vườn ươm 31

3.2.3.1 Diện tích lá 31

3.2.3.2 Hàm lượng diệp lục (a,b và tổng số) 33

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 37

1 Kết luận 37

2 Kiến nghị 37 TÀI LIỆU THAM KHẢO 38 PHỤ LỤC 1: MỘT SỐ HÌNH ẢNH MINH HỌA

PHỤ LỤC 2: MỘT SỐ HÌNH ẢNH HOA CÚC

PHỤ LỤC 3: THÀNH PHẦN MÔI TRƯỜNG DINH DƯỠNG MS (MURASHIGE AND SKOOG, 1962)

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Ngày nay, cùng với sự phát triển nhanh chóng của xã hội, nhu cầu về hoa trên thế giới cũng như ở Việt Nam nói riêng tăng nhanh hơn bao giờ hết Hoa tươi đã trở thành một loại sản phẩm mang giá trị kinh tế cao và chiếm vị trí đặc biệt trong thị trường sản phẩm hàng hóa nông nghiệp thế giới Hiện nay ở Việt Nam, cơ cấu cây trồng nông nghiệp chuyển đổi nhanh chóng sang

cơ cấu thị trường theo hướng phát triển trồng và xuất khẩu hoa cây cảnh, đây

là một hướng đi mới và mang lại hiệu quả to lớn

Trong các loài hoa cắt cành hiện nay thì hoa cúc là một loài hoa được ưa chuộng và trồng phổ biến ở nước ta chỉ đứng sau hoa hồng [23] Hoa cúc không chỉ đem lại giá trị trong đời sống tinh thần mà còn đem lại hiệu quả kinh tế cao cho người sản xuất Hoa cúc hấp dẫn người sản xuất và kinh doanh không chỉ bởi vì hoa cúc đẹp, có nhiều loại hoa với màu sắc khác nhau

mà hoa cúc còn là loại cây dễ trồng, dễ sản xuất, đa dạng về loài, màu sắc và

có thể trồng nhiều vụ trong năm phục vụ cho tiêu thụ và sản xuất Ngoài tác dụng làm cảnh, trang trí, hoa cúc còn rất có lợi cho sức khỏe Nó được coi là một thảo dược có tác dụng rất tốt trong việc chữa bệnh Theo Đào Mạnh Khuyến (1993) [9] thì hoa cúc còn được sử dụng để chiết tinh dầu thơm pha chè, ngâm rượu như Cúc Chi, dùng làm thuốc trừ sâu như cúc trừ sâu, đối với ngành y dược thì một số loài như Kim cúc, Bạch cúc có tác dụng chữa đau đầu hoa mắt Còn theo Đông y, hoa cúc có vị ngọt, hơi đắng, tính mát, có tác dụng thanh nhiệt, giải độc, giải cảm, mát gan,…

Do nhu cầu thị hiếu của người tiêu dùng về hoa cúc càng cao do đó phương pháp nhân giống cũng liên tục được cải tiến nhằm tạo ra những giống cây với số lượng lớn, chất lượng cao, đảm bảo nguồn giống tạo ra sạch bệnh,

họ có thể điều chỉnh được thành phần dinh dưỡng, nhiệt độ,… theo ý muốn và

được tiến hành quanh năm Cùng với sự phát triển của công nghệ sinh học

trong việc áp dụng phương pháp nuôi cấy mô (in vitro) đáp ứng mọi yêu cầu

trên Ngày nay, ở những nước phát triển cũng như một số vùng chuyên canh hoa như Đà Lạt đã được ứng dụng rất rộng rãi và phổ biến kĩ thuật nuôi cấy

mô tế bào thực vật để tạo ra số lượng lớn cây con với hệ số nhân giống cao, đồng đều về chất lượng đáp ứng như cầu của cuộc sống [7] Nhưng ngược lại phương pháp này cũng có một số nhược điểm mà chúng ta cần lưu ý như: nhân nhanh với số lượng nhiều sẽ gây ra hiện tượng thoái hóa giống, giống cây ngày một xấu và không to khỏe, mập mạp và xanh tốt nữa; trước khi đem nuôi cấy cần phải có mẫu sạch, đạt yêu cầu; ngoài ra trong quá trình nuôi cấy cây sẽ bị thủy tinh hóa;… vì vậy chúng ta cần có những giải pháp phù hợp để tạo ra những nguồn giống cây tối ưu nhất đáp ứng cho đời sống con người Tuy nhiên, những cây mô được nuôi cấy trong phòng thí nghiệm để đưa

ra môi trường bên ngoài rèn luyện với điều kiện tự nhiên cũng gặp rất nhiều những khó khăn Khi đem cây ra bên ngoài môi trường tự nhiên thường bị mất cân bằng nước, gây hiện tượng bị héo và chết, ví dụ cây hoa Lan khi đưa

ra rèn luyện ngoài tự nhiên tỉ lệ sống sót rất thấp Cây hoa cúc nếu chúng ta đưa ra vườn rèn luyện vào độ tháng 5, tháng 6 lúc nhiệt độ bên ngoài cao thì tỉ

lệ sống sót thấp, cây dễ bị héo và chết… Vì vậy khi đem cây ra rèn luyện ngoài thực nghiệm chúng ta cần để ý tới khí hậu cũng như ánh sáng, nhiệt độ,

độ ẩm bên ngoài có đảm bảo hay không rồi tiếp đến cải tạo để tạo nhiều dinh dưỡng cho đất trở nên tốt như: cày sâu bừa kỹ, phơi ải để tăng cường sự hoạt động của vi sinh vật háo khí, tăng cường sự lưu thông khí trong đất, giúp đất giữ nước, giữ phân tốt và cung cấp độ ẩm, lượng ánh sáng thích hợp để cây

mô có thể sinh trưởng và phát triển Ngoài ra chúng ta cũng cần phải chú ý tới cách trồng cũng như cách chăm sóc cây trong từng giai đoạn khác nhau để cây có tỉ lệ sống cao nhất Xuất phát từ những lý do trên tôi đã lựa chọn và

tiến hành nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu đặc điểm sinh lý của một số giống hoa cúc nuôi cấy mô giai đoạn rèn luyện thích nghi với điều kiện tự nhiên”

nhằm tạo ra những cây hoa cúc sạch bệnh và cho năng suất cao

3.2 Ý nghĩa thực tiễn

Hoàn thiện các quy trình trong nhân giống và chăm sóc cây trồng nuôi cấy mô nhằm cung cấp nguồn cây giống sạch bệnh, chất lượng cao Từ những nghiên cứu có thể tìm ra được điều kiện tốt nhất để có thể tạo ra giống cúc tốt trong giai đoạn vườn ươm để tăng năng suất và chất lượng cây hoa cúc đáp ứng thị hiếu của người tiêu dùng và làm tăng giá trị kinh tế, đem lại lợi nhuận

NỘI DUNG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu về hoa cúc

1.1.1 Nguồn gốc cây hoa cúc

Hoa cúc có tên khoa học (Chrysanthemum sp.) được định nghĩa từ

Chrysos (vàng) và Anthemon (hoa) bởi Linneaus năm 1753, có nguồn gốc

Trung Quốc, Nhật Bản, Việt Nam và một số nước Châu Âu

Khoảng 500 năm trước công nguyên, hoa cúc lần đầu tiên được trồng ở Trung Quốc như một loại thảo mộc có hoa Trong thế kỉ thứ VIII sau công nguyên, các giống hoa cúc đã được giới thiệu từ Trung Quốc đến Nhật Bản Ở Trung Quốc, người ta đã làm lễ “Thắng địa hoa vàng” (hoa cúc) và cây hoa cúc đã đi vào tác phẩm hội họa từ thời gian này Một thành phố cổ xưa của Trung Quốc đã đặt tên là Ju – Xian, có nghĩa là: “Thành phố hoa Cúc” Ở Nhật Bản, hoa cúc được sử dụng trong chính các lễ hội Tới thế kỉ thứ XVII,

Hà Lan dường như là quốc gia đầu tiên ở Châu Âu nhập khẩu hoa cúc vào năm 1688 nhưng nó không thể sống Đến năm 1789, 3 giống được nhập khẩu

từ Trung Quốc đưa vào Pháp trong đó chỉ có 1 giống sống sót và được trồng ở Anh năm 1975 Đầu thế kỉ XIX, 8 giống sau đó từ Trung Quốc được nhập vào Anh và năm 1826 con số đó tăng dần lên tới 48 giống cây Năm 1836, hoa cúc

từ Anh được đưa tới Tasmania và được trồng ở New South Wales rồi mang tới Australia năm 1843 Đến năm 1855 nó cũng được đưa đến Victoria (Mĩ)

và đến lượt New Zealan vào năm 1960 [17]

Ở Nhật, cúc được coi là Quốc hoa dùng trong các buổi lễ quan trọng, người Nhật luôn coi cúc là người bạn tâm tình (Quách Trí Cương, Trương Vĩ, 1997) [2]

Còn tại Mỹ, hoa cúc là loài hoa rất quan trọng, chủ yếu sử dụng hoa cắt cành (Đặng Văn Đông, 2004) [5] Và sau nhiều thế kỉ thì hiện nay hoa cúc

được trồng rộng rãi ở hầu hết các nước trên thế giới như: Thái Lan, Đức, Pháp, Hà Lan, Philippin, Malaysia, Australia, NewZealand, và ở Việt Nam hoa cúc được nhập nội và trồng từ lâu đời (cách đây khoảng 165 năm) Vào đầu thế kỉ thứ XIX, hoa cúc ở Việt Nam đã được trồng thành các vùng chuyên canh Hiện nay Đà Lạt có diện tích trồng hoa cúc lên tới 5000 ha; Hà Nội đã hình thành những vùng chuyên canh như: Tây Tựu (Từ Liêm) diện tích xấp xỉ

200 ha, quận Tây Hồ diện tích 70 ha đảm bảo cung cấp hoa cho người tiêu dùng [13]

1.1.2 Vị trí phân loại của cây hoa cúc

Theo Võ Văn Chi, Dương Đức Tiến, 1988 Cây hoa cúc thuộc:

Chi : Hoa Cúc Chrysanthemum

Qua hai hội thảo quốc tế về họ Asteraceae năm 1967 và 1994 mang tên

“Sinh học và hóa học của họ Cúc” đã có sự thống nhất tương đối về hệ thống học của họ Asteraceae Họ cúc trên thế giới xếp trong 2 phân họ, 13 tông [21] Nghiên cứu của Anderson (1987), Langton (1989) cho biết trên thế giới có hơn 7000 giống cúc đã đưa vào sử dụng với sự đa dạng về chủng loại, phong phú về màu sắc [15], [22] Việt Nam có 2 phân họ và 12 tông, nhưng hiện tại chia làm 17 tông Họ cúc có khoảng 1550 chi với 23000 loài [14], [29]

Tuy nhiên, có nhiều tài liệu khác nhau về số liệu loài hoa cúc Theo tác giả Nguyễn Nghĩa Thìn thì họ cúc có 2500 loài và có 1100 chi [14] Theo Trần Lan Hương và cộng sự, hoa cúc có hơn 3000 loài với kích thước, màu

sắc khác nhau [8]

1.1.3 Đặc điểm cây hoa cúc

- Rễ: rễ cây hoa cúc thuộc một loại rễ chùm, mọc cạn, theo chiều ngang,

phân bố ở tầng mặt từ 5 – 20 cm Khối lượng bộ rễ lớn do sinh nhiều rễ phụ

và lông hút, nên khả năng hút nước và dinh dưỡng mạnh Kích thước các rễ trong bộ rễ cúc chênh lệch nhau không nhiều, số lượng rễ rất lớn Có 2 loại rễ

là rễ mầm và rễ thứ sinh [7]

- Thân: hoa cúc thuộc thân thảo nhỏ Thân cây dạng đứng hoặc bò, có

khả năng phân nhánh mạnh và có nhiều đốt giòn dễ gãy, càng lớn càng cứng Thân có ống tiết nhựa mủ trắng, mạch có bản ngăn đơn Cây cao hay thấp, đốt dài hay ngắn, sự phân cành mạnh hay yếu tùy thuộc vào từng giống, điều kiện sinh trưởng, phát triển Nhìn chung cây ở điều kiện Việt Nam có thể từ 30 –

80 cm, ở điều kiện ngày dài cây cúc có thể cao từ 1,5 – 2 m

- Lá: Lá cây cúc thường xẻ thùy và có răng cưa Lá đơn không có lá

kèm, mọc so le nhau, bản lá xẻ thùy lông chim, lá phẳng hoặc hơi nghiêng về phía trên Mặt trên nhẵn, gân hình mạng lưới, còn mặt dưới bao phủ một lớp lông tơ Phiến lá mềm mỏng có thể to hoặc nhỏ, màu sắc xanh đậm hoặc nhạt tùy thuộc vào từng giống Bởi vậy, trong sản xuất để đạt hiệu quả cao trong kinh tế người ta thường tỉa bỏ các cành nhánh phụ đối với giống cúc đơn và

để cây sinh trưởng phát triển tự nhiên với cúc chùm Cây hoa cúc có năng suất cao thường có bộ lá gọn, thân cứng, mập và thẳng, khả năng chống đổ tốt Trong thời kì sinh trưởng tùy từng giống mà trên một thân cây hoa cúc có từ

30 - 50 lá

- Hoa: Hoa cúc chủ yếu có 2 dạng là hoa đơn tính và hoa lưỡng tính với

nhiều màu sắc khác nhau như trắng, vàng, tím,… Đường kính của bông phụ thuộc vào giống, giống hoa to có đường kính từ 10 – 20 cm, loại trung bình từ

5 – 7 cm và loại nhỏ từ 1 – 2 cm Mỗi hoa gồm nhiều loại hoa nhỏ gộp lại trên

mỗi cuống hoa, hình thành hoa tự đầu trạng mà mỗi đầu trạng là một bông hoa Thường mọc nhiều hoa trên một cành, phát sinh từ nách lá Trong thực tế tùy theo mục đích sử dụng mà người ta để một bông/cành hay nhiều bông/cành Tùy theo cách sắp xếp của cánh hoa mà người ta phân ra nhóm hoa đơn và nhóm hoa kép Những cánh hoa nằm ở phía ngoài thường có màu sắc đậm hơn, xếp nhiều tầng, sít nhau, chặt hay lỏng tùy thuộc vào từng giống, cánh hoa có nhiều hình dạng khác nhau cong hoặc thẳng, có loại cánh ngắn, có loại cánh dài, cuốn ra ngoài hay cuốn vào trong Hoa có 4 - 5 nhị được dính vào nhau làm thành một ống bao xung quanh vòi nhụy, còn vòi nhụy mảnh hình trẻ đôi Khi phấn nhị đực chín bao phấn mở tung phấn ra ngoài, nhưng lúc này vòi nhụy còn non chưa trưởng thành nên không có khả năng tiếp nhận hạt phấn Vì vậy cúc tuy là hoa lưỡng tính nhưng thường giao phấn [7]

- Quả: Quả thuộc loại quả đóng (quả khô không mở) hay quả bế khô,

hình trụ dẹt chỉ chứa một hạt, quả có chùm lông do đài tồn tại để phát tán hạt [7]

- Hạt: hạt cây hoa cúc có phôi trắng và không có nội nhũ tế bào [7]

1.1.4 Yêu cầu đặc điểm ngoại cảnh của cây hoa cúc

- Nhiệt độ: Hoa cúc có nguồn gốc ôn đới, nên đa số ưa khí hậu mát mẻ

Với Việt Nam, mùa thu là mùa có khí hậu tương đối mát mẻ và thuận lợi, nhiệt độ thích hợp cho cây sinh trưởng và phát triển là 150C - 200C, bên cạnh cũng có một số giống cúc chịu được nhiệt độ 30 – 350

C Tuy nhiên, nhiệt độ quá cao (350C) hay quá thấp (100C) đều làm ảnh hưởng tới sinh trưởng và phát triển của cây Ở thời kì cây con và thời kì ra hoa cây có yêu cầu nhiệt độ cao hơn [13]

- Ánh sáng: Ánh sáng có ảnh hưởng mạnh tới quá trình phát sinh hình

thái của mô nuôi cấy, bao gồm cường độ, chu kì và thành phần quang phổ ánh

sáng cúc là cây trồng cạn, không chịu được úng, có sinh khối lớn và bộ lá to,

do vậy cũng chịu hạn kém Ánh sáng có sự ảnh hưởng rất lớn đến sự ra hoa và phân hóa mầm hoa của cây hoa cúc Tuy nhiên ở mỗi thời kỳ sinh trưởng và phát triển cây có yêu cầu ánh sáng khác nhau:

+ Thời kỳ cây non: Khi cây ra rễ cây cần ít ánh sáng vì lúc này cây non còn sử dụng các chất dinh dưỡng dự trữ

+ Thời kỳ chuẩn bị phân cành: cây cần nhiều ánh sáng để quang hợp tạo các chất hữu cơ cần thiết cho hoạt động sống của cây

Cúc được xếp vào cây ngày ngắn, thời kỳ để phân hóa mầm hoa tốt nhất

là 10 giờ chiếu sáng/ngày với nhiệt độ là 20 - 250

C Thời gian chiếu sáng kéo dài thì thời gian sinh trưởng của cây cúc dài hơn, thân cao, lá to, chất lượng hoa tăng Thời gian chiếu sáng ngắn thì sẽ kích thích phân hóa mầm hoa sớm, cây ngắn, chất lượng hoa kém [13]

- Độ ẩm: Độ ẩm đất thích hợp khoảng 600C - 700C và độ ẩm không khí thích hợp khoảng 550

C - 650C là thuận lợi cho cây sinh trưởng và phát triển [13] Nếu độ ẩm trên dưới 80% thì cây sinh trưởng mạnh nhưng dễ mắc một

số bệnh nấm Đặc biệt vào thời kì thu hoạch, hoa cúc cần thời tiết trong xanh, khô ráo Nếu độ ẩm cao, tuyến mật của hoa sẽ dễ bị thối do đọng nước lại, cản

trở quá trình thu hoạch [30]

1.1.5 Yêu cầu về dinh dưỡng của cây hoa cúc

- Đất cung cấp nước, dinh dưỡng cho sự sống của cây Cây hoa cúc có

bộ rễ ăn nông do vậy yêu cầu đất cao ráo, thoát nước, tươi xốp

Cúc cần được trồng trong nhà có mái che tránh mưa nắng bằng lưới, nhà lưới bán tự động hoặc plastic; có thể điều chỉnh ánh sáng (bằng cách dùng tay kéo lưới che bớt ánh sáng), điều chỉnh độ ẩm (theo tần suất phun mưa và tưới cho cây)

1.1.6 Thời vụ trồng của cây hoa cúc

- Vụ Xuân Hè: Trồng tháng 3, 4, 5 để có hoa vào tháng 6, 7, 8

- Vụ Thu: Trồng tháng 5, 6, 7 để có hoa bán vào tháng 9, 10, 11

- Vụ Thu Đông: Trồng tháng 8, 9 để có hoa bán vào tháng 12, 1

- Vụ Đông Xuân: Trồng tháng 10, 11 để có hoa bán vào tháng 2, 3

1.1.7 Kỹ thuật trồng và chăm sóc

1.1.7.1 Chuẩn bị nhà che

Cây hoa cúc là loài cây dễ trồng nhưng nếu nhiều và cường độ ánh sáng mạnh nên trồng cây trong nhà lưới để đảm bảo lượng nước, ánh sáng vừa đủ cho cây

Phòng trừ sâu bệnh: Thường xuyên theo dõi tình hình sâu bệnh hại trên cây hoa cúc, một số sâu hại phổ biến trên hoa cúc như: Nhện chân tơ, nhện nhảy, ngài đêm sọc trắng, bọ trĩ, bọ phấn trắng, Các bệnh hại thường gặp như: Bệnh thối gốc, bệnh mốc tro, bệnh phấn trắng, bệnh đốm hạch, bệnh đốm lá, bệnh đốm vi khuẩn, bệnh virut hoa lá,…

1.2 Giá trị kinh tế của cây hoa cúc

Cúc luôn là cây cảnh quan trọng nhất thế giới [19] Từ lâu hoa cúc được xem như là một loại thảo dược có nhiều tác dụng tốt cho sức khỏe con người

Ăn hoa cúc lâu ngày sẽ giúp làm đẹp nhan sắc, kéo dài tuổi thọ,…Cả hoa cúc khô và tươi đều được dùng để chế biến các loại trà Các thành phần hoạt chất trong tinh dầu hoa cúc là Bisabolol được coi là có tác dụng chống kích ứng, chống viêm và chống vi khuẩn

Ngoài ra, ở các quốc gia khác nhau, hoa cúc được sử dụng với các mục đích khác nhau vào các dịp khác nhau Ở Trung Quốc, một số loại hoa cúc được sử dụng làm trà, thậm chí được sử dụng làm thuốc trừ sâu thân thiện môi trường Ở Nhật Bản, hoa cúc được coi là người bạn tâm tình và có một

“Lễ hội hạnh phúc” để kỉ niệm Hoa cúc được sử dụng rộng rãi ở Nhật Bản: 40% sử dụng làm quà, 25% cho các cơ sở thương mại (khách sạn, sự kiện), 25% sử dụng trong gia đình để thờ cúng và 10% cho mục đích giáo dục trong giảng dạy cắm hoa nghệ thuật nhưng ở một số các nước Châu Âu như: Pháp, Balan,… cụm hoa màu trắng là biểu tượng của cái chết và được sử dụng để trên các ngôi mộ vào tất cả các Ngày Thần Thánh Cúc còn được trồng làm cảnh của nhiều nước trên thế giới [18]

Riêng ở Việt Nam, hoa cúc thường có mặt ở các công viên, vườn hoa, phòng khách, bàn làm việc, trong các lễ viếng,… Cúc còn được trồng đại trà nhằm mục đích cắm hoa bình, trồng trong bồn hay để trang trí,…[5] Theo Lê Kim Liên thì học cúc gồm 374 loài, trong đó có 181 loài đã biết giá trị sử dụng [1]

Làm thuốc: Cây hoang dại 85%, 16 loài cây trồng

Làm cảnh: 30 loài (nhập nội có nguồn gốc nước ngoài)

Rau ăn: 31 loài tự nhiên, 4 loài trồng

Thuốc trừ sâu: 3 loài ( không gây độc)

Phân xanh: 1 loài, cúc quỳ ở Mỹ dùng để phủ đất trống bạc màu

Chất béo và tinh dầu: 12 loài, đặc biệt là cây thanh hao

Ngoài ra cúc còn được dùng để pha chè, ngâm rượu (cúc vàng, Kim cúc,…), làm thuốc chữa bệnh (cúc Trắng chữa nhức đầu, đau mắt, ); rau cải cúc thường trồng làm rau ăn

Bên cạnh việc đáp ứng nhu cầu trên, hoa cúc đồng thời cũng đem lại nguồn kinh tế cho người dân Việt Nam: Quý 3 năm 2008 xuất khẩu hoa đạt

tới 1,4 triệu USD [31]

Việc xuất khẩu hoa ngày một tăng cao trong 10 tháng năm 2016 với kim ngạch đạt 11,5% triệu USD, tăng 37,9% Trong đó, kim ngạch xuất khẩu hoa Cúc các loại đạt cao nhất với 7 triệu USD, tăng 23,4% so với cùng kỳ 2009 [31]

Ngày nay cùng với sự phát triển khoa học công nghệ thì việc sản xuất và nhân giống hoa cúc trở nên dễ dàng hơn rất nhiều Người ta đã có thể kéo dài tuổi thọ của hoa, điều khiển hoa theo ý muốn, trồng trái vụ hoặc cho nở hoa vào các dịp lễ tết đã làm cho giá trị của hoa cúc được tăng lên nhiều lần

1.3 Tình hình sản xuất và phát triển hoa cúc trên thế giới và Việt Nam

Với sự đa dạng về chủng loại, màu sắc, kiểu dáng, hương thơm dịu, dễ dàng bảo quản, vận chuyển tiêu thụ thì hoa cúc là một mặt hàng đặc biệt hấp dẫn các nhà sản xuất kinh doanh hoa Những năm gần đây việc nghiên cứu cũng đang được quan tâm nhằm đào tạo được nhiều giống mới phục vụ cho nhu cầu của con người

1.3.1 Trên thế giới

Hoa cúc là loại hoa giàu truyền thống văn hóa cũng đóng vai trò kinh tế quan trọng, đứng thứ 2 sau hoa hồng Cây hoa cúc thu hút người tiêu dùng đặc biệt là ở màu sắc phong phú: trắng, vàng, tím,… không những vậy, hình dạng và kích cỡ hoa cũng rất đa dạng cùng với khả năng có thể điều khiển cho

ra hoa tạo nguồn hàng hóa quanh năm đã khiến cho hoa cúc trở thành loài hoa được tiêu thụ đứng thứ hai trên thị trường thế giới, sau hoa hồng [3] Hà Lan

là quốc gia đứng đầu về xuất hoa cúc phục vụ thị trường tiêu thụ rộng lớn khoảng 80 nước trên thế giới, chiếm 30% tổng diện tích trồng hoa tươi Năm

2006, có 4 nước sản xuất hoa cúc trên thế giới đạt sản lượng cao nhất là Hà Lan đứng đầu với sản lượng 1,5 tỷ cành, Colombia là 900 triệu cành, Mehico

và Italia đạt 300 triệu cành

Ở châu Á, Nhật Bản cũng đang là nước dẫn đầu về xuất khẩu hoa cúc Mỗi năm Nhật Bản sản xuất khoảng hơn hai triệu cành hoa cúc phục vụ nhu cầu trong nước và xuất khẩu Diện tích trông hoa cúc chiếm 2/3 tổng diện tích trồng hoa Năm 2008 diện tích trồng hoa ở Nhật Bản là 16.800 ha, giá trị sản lượng đạt 2.599 triệu USD [28] Hàng năm, Nhật Bản tiêu thụ khoảng gần

4000 triệu Euro để phục vụ nhu cầu hoa trong nước [20] Tuy vậy, giá trị sản xuất hoa ở Nhật đã tăng gấp đôi trong thập kỉ qua là kết quả của sự hoàn thiện nhanh chóng về điều kiện và hưởng thụ cuộc sống, với hoa cúc chiếm 35% sản lượng hoa cắt cành [16]

Một số nước khác như Thái Lan, cúc đã được trồng quanh năm với sản lượng cành cắt hàng năm là 50.841.500 cành và đạt năng suất 635625ha [25]

Ở Trung Quốc, cúc là 1 trong 10 loài hoa cắt quan trọng sau Hồng và Cẩm chướng chiếm khoảng 20% tổng số hoa cắt trên thị trường bán buôn ở Bắc Kinh và Côn Minh Vùng sản xuất hoa cúc chính là Quảng Đông, Thượng Hải, Bắc Kinh bao gồm các giống ra hoa mùa Hè, Thu, Đông sớm và Xuân muộn với loại cúc đơn, màu được ưa chuộng nhất là vàng, trắng, đỏ [10] Hàng năm, một số nước vừa xuất khẩu vừa nhập khẩu hoa cúc do đặc điểm của giống với môi trường và điều kiện khí hậu các nước khác nhau nên các giống hoa cúc trồng cung cấp cho thị trường khác nhau

1.3.2 Ở Việt Nam

Ở Việt Nam, hoa cúc được du nhập vào đầu thế kỉ XV, đến đầu thế kỉ XIX đã hình thành một số vùng chuyên canh nhỏ cũng cấp cho người tiêu dùng, một phần để chơi thưởng thức, một phần phục vụ việc cúng lễ và một phần dùng làm dược liệu

Nếu xét về cơ cấu chủng loại tất cả các loại hoa thì trước những năm

1997 diện tích hoa hồng nhiều nhất chiếm 31% nhưng từ 1998 trở lại đây với trên 15.000 ha trồng hoa cúc trên cả nước, diện tích trồng hoa cúc đã vượt lên

chiếm 42%, trong đó hoa hồng chỉ còn 29,4% Hiện nay hoa cúc là loại hoa

có kim ngạch xuất khẩu lớn nhất, chiếm gần 50% tổng kim ngạch xuất khẩu hoa cây cảnh của cả nước

Ở nước ta hiện nay hoa cúc có măt khắp nơi từ vùng núi cao đến đồng bằng, từ nông thôn đến thành thị nhưng chủ yếu tập trung ở các vùng hoa truyền thống của thành phố, khu công nghiệp, khu du lịch nghỉ mát như Ngọc

Hà, Quảng An, Nhật Tân (Hà Nội), Đằng Hải, Đằng Lâm (Hải Phòng), Gò Vấp, Hoặc Môn (Thành phố Hồ Chí Minh), Thành phố Đà Lạt (Lâm Đồng) với tổng diện tích trồng hoa khoảng 2000 ha Riêng Hà Nội và Đà Lạt hàng năm sản xuất ra hàng chục triệu cành hoa cúc cắt, cúc chậu phục vụ cho nhu cầu trong nước Là những nơi lý tưởng cho việc sinh trưởng và phát triển của hầu hết các giống cúc được nhập từ nước ngoài vào (Đặng Văn Đông, 2000) [4] Hiện nay ở Đà Lạt có trên 70 giống hoa cúc được trồng với mục đích cắt cành

So với những năm trước đây sản xuất hoa cúc ở Việt Nam đã tăng đáng

kể Tuy nhiên, lượng hoa sản xuất ra thực sự còn rất hạn chế so với nhu cầu rất cao của thị trường, cũng như tiềm năng kinh tế to lớn mà cây cúc đem lại nếu được đầu tư phát triển [13]

1.3.3 Những thuận lợi, khó khăn khi trồng cúc ở nước ta

xuất hoa ở những nơi có điều kiện phù hợp

+ Có ít giống hoa chất lượng cao thích nghi với điều kiện của từng vùng + Sản xuất hoa còn nhỏ, lẻ, tiến bộ kỹ thuật chưa đồng đều, chưa cao + Thiếu trang thiết bị nhà lưới, nhà kính, nhà bảo quản

+ Thiếu đội ngũ cán bộ kỹ thuật, các nhà nghiên cứu về cây hoa

1.4 Kết quả nghiên cứu chỉ tiêu sinh lý học cây hoa cúc nuôi cấy mô

1.4.1 Trên thế giới

Hoa cúc có nguồn gốc rất lâu đời, song mãi đến thế kỉ XX nó mới có giá tri thương mại trên thế giới và trở thành sản phẩm hoa cắt có giá trị sản xuất cao, mang lại lợi nhuận lớn cho người sản xuất, cho nên hoa cúc đã trở thành một đề tài được nhiều khoa học trên thế giới đi sâu nghiên cứu trên lĩnh vực như chọn tạo giống, nhân giống, kĩ thuật trồng và chăm sóc,…

Sussex (1989) sử dụng thành công đỉnh sinh trưởng để nuôi cấy in vitro

[27], kết quả thí nghiệm cho thấy phương pháp tối ưu để mẫu có tỷ lệ sống sót

và tỷ lệ tái sinh chồi cao nhất là bảo quản chồi đỉnh cúc trước nuôi cấy mô 2 ngày trong điều kiện lạnh dần từ 0,20C đến 40

C với 10% Dimethyl sulfoxide

và 3% Glucose, có nhiều giống đã đạt các tỷ lệ này tới 100%

Theo Strelitus và Zhuravie (1986) [26] thì tổng nhiệt hữu hiệu của cây hoa cúc là 17000C và nhiệt độ thích hợp cho sự sinh trưởng, phát triển từ 20 –

250C Nhiệt độ lớn hơn hoặc bằng 300C ảnh hưởng đến màu sắc chất lượng hoa, nhiệt độ nhỏ hơn hoặc bằng 100C ảnh hưởng đến sinh trưởng, phát triển của cây hoa cúc

1.4.2 Ở Việt Nam

Ở nước ta việc trồng, chăm sóc cây hoa cúc từ lâu chỉ theo kinh nghiệm truyền thống từ đời này sang đời khác Việc nhân và giữ giống được tiến hành bằng phương pháp tỉa chồi, giâm cành qua nhiều năm làm cho giống bị thoái hóa rất mạnh, sâu bệnh nhiều làm giảm năng suất, phẩm chất và giá trị thương mại Trong những năm gần đây cùng với quá trình đổi mới đất nước tốc độ đô thị hóa ngày càng mạnh, nhu cầu về hoa ngày càng trở nên thiết yếu nên công tác nghiên cứu chọn tạo, lai tạo các giống hoa mới được chú ý tập trung vào một số loại hoa chính như hoa hồng, hoa cúc

Riêng hoa cúc ở nước ta chỉ tập trung nghiên cứu vào chọn lọc, nhân giống và áp dụng một số biện pháp kĩ thuật để nâng cao năng suất, phẩm chất hoa (điều tiết ánh sáng, phân bón, thời vụ,…) là chính Tuy nhiên nhờ sự tiến

bộ của khoa học kĩ thuật trong lĩnh vực nhân giống như nuôi cấy mô tế bào thực, phương pháp nhân giống này đã đạt hiệu quả cao với hệ số nhân giống cao gấp nhiều lần so với những phương pháp nhân giống thông thường

Năm 1988, Nguyễn Quang Thạch và các cộng sự (1988) [12] đã xây dựng hoàn chỉnh quy trình nhân giống nuôi cấy mô cho một số giống cúc đang được phổ biến ở miền Bắc nước ta như cúc CN93, vàng Đài Loan, đỏ

Hà Lan

Theo Nguyễn Quang Thạch và cộng sự (1988) [12] để nâng cao tỉ lệ sống và ra rễ của cành giâm trong nhân giống vô tính có thể sử dụng IBA hoặc α – NAA với nồng độ 1000 ppm bằng cách nhúng phần gốc của cành khoảng 0,5 – 1 cm vào dung dịch thuốc từ 3 – 5 giây rồi cắm vào đất hoặc cát Theo tác giả Đặng Văn Đông (2005) [6] cho rằng thời vụ trồng hoa cúc Singapore đầu đỏ là từ 15/7 – 15/11, nhưng tốt nhất là trong tháng 9, nếu trồng sớm hay muộn hơn thì năng suất chất lượng hoa giảm

Biện pháp che giảm cường độ ánh nắng cho hoa cúc trồng vào vụ hè

vùng Hà Nội đã có tác dụng rõ rệt: nâng cao tỷ lệ sống, năng suất, chất lượng Trong 4 mức che (từ 0 - 3 lớp) thì mức che 1 - 2 lớp (tướng ứng với cường độ ánh nắng từ 5.000 – 16.500 lux) phù hợp nhất và mang lại hiệu quả kinh tế cao nhất

Nói chung các kết quả thí nghiệm về hoa cúc ở Việt Nam là chưa nhiều

Để đầu tư trồng hoa cúc thực sự phát triển mạnh thì cần phải có sự quan tâm, đầu tư, nghiên cứu một cách sâu hơn và toàn diện hơn nữa đặc biệt là về cơ cấu giống

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Vật liệu, hóa chất và thiết bị nghiên cứu

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu

Các giống hoa cúc: Thạch Bích, Đỏ Cờ, Chi Vàng do Phòng thí nghiệm Sinh lí học thực vật, Khoa Sinh-KTNN, trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 cung cấp

2.1.2 Hóa chất và thiết bị nghiên cứu

- Hóa chất: Môi trường sử dụng nuôi cấy là MS (Murashige và Skoog, 1962) [24] gồm các khoáng vi lượng, đa lượng, vitamin… kết hợp với đường saccarozơ 30 g/l và aga 7 g/l và chất điều hòa sinh trưởng được sử dụng như: BAP (6- Benzyl amino purin), NAA (Naphthalene acetic acid)

- Thiết bị: Cân kĩ thuật, tủ lạnh, máy đo pH, nồi hấp khử trùng, buồng cấy vô trùng, cân phân tích, cốc thủy tinh, ống falcon, túi nylon, dao, khay cấy, panh, kéo,… của phòng thí nghiệm Sinh lý thực vật, khoa Sinh – KTNN, trường Đại học sư phạm Hà Nội 2

- Điều kiện nuôi cấy in vitro:

+ Thời gian chiếu sáng: 16 giờ sáng/ 8 giờ tối

+ Nhiệt độ: 25 - 270C

+ Độ ẩm: 50 - 60%

+ Cường độ ánh sáng: 2000 lux

2.2 Địa điểm tiến hành nghiên cứu

Thí nghiệm được tiến hành tại Phòng Sinh lý học thực vật khoa Sinh - KTNN và Vườn thực nghiệm khoa Sinh – KTNN của trường Đại Học Sư phạm Hà Nội 2

2.3 Nội dung nghiên cứu

- Ảnh hưởng của BAP kết hợp với Kinetin đến khả năng ra chồi in vitro

một số giống cúc nuôi cấy mô

- Nghiên cứu một số đặc điểm sinh lý của cây cúc in vitro giai đoạn rèn

luyện thích nghi với điều kiện tự nhiên gồm các chỉ tiêu:

+ Đánh giá tỉ lệ sống (%)

+ Chiều dài rễ (cm)

+ Khối lượng tươi, khô của cả cây (g/cây)

+ Chiều cao cây (cm)

+ Diện tích lá (cm2)

+ Hàm lượng diệp lục (a, b và tổng số)

2.4 Phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm

* Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của BAP kết hợp với Kinetin đến khả năng

ra chồi in vitro một số giống cúc nuôi cấy mô gồm 2 công thức:

- Công thức 1: Môi trường cơ bản MS0 [24]

- Công thức 2: MS+ 0,3 BAP + 0,7 Kinetin (MS + 0,3B + 0,7K)

Xác định số chồi/mẫu sau 4 tuần

* Thí nghiệm 2: Ra rễ - tạo cây cúc in vitro hoàn chỉnh

Cắt các chồi cây in vitro từ thí nghiệm 1 (chồi có kích thước 3 – 4 cm và

có 4 – 5 lá) được nuôi trong dung dịch MS+ 0,2 g/l α -NAA trong 4 – 5 ngày cho đến khi xuất hiện rễ

* Thí nghiệm 3: Nghiên cứu một số đặc điểm sinh lí của cây cúc in vitro

trong giai đoạn rèn luyện ngoài vườn ươm

+ Chuẩn bị đất: Đất được trộn theo tỉ lệ 5 đất : 3 trấu : 2 phân gà ủ hoại + Chuẩn bị mái che: Luống thí nghiệm được làm khung che bằng nylon trắng để tránh mưa và lưới chắn sáng (chắn được 70% ánh sáng tự nhiên)

+ Cách làm: Cây in vitro hoàn chỉnh được rửa sạch thạch bám ở rễ,

chuyển ra vườn ươm trồng trên đất (đất + trấu + phân gà ủ hoại theo tỉ lệ 5:3:2) Luống đất trồng trong nhà lưới được che phủ bằng nylon và lưới che