THEO DÕI SỰ SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN, BIẾN DỊ CỦA GIỐNG HOA CÚC VÀNG ĐÀI LOAN (Chrysanthemum sp.) SAU KHI XỬ LÝ ĐỘT BIẾN BẰNG TIA GAMMA (CO ) 60

sau khi xử lý đột biến tia gamma CO60 ” được tiến hành tại nhà lưới trung tâm Quản lý và Kiểm định giống cây trồng - Vật nuôi, huyện Bình Chánh, thành phố Hồ Chí Minh từ tháng 02 năm 20

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

THEO DÕI SỰ SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN, BIẾN DỊ CỦA

GIỐNG HOA CÚC VÀNG ĐÀI LOAN (Chrysanthemum sp.)

SAU KHI XỬ LÝ ĐỘT BIẾN BẰNG

TIA GAMMA (CO60)

THEO DÕI SỰ SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN, BIẾN DỊ CỦA

GIỐNG HOA CÚC VÀNG ĐÀI LOAN (Chrysanthemum sp.)

SAU KHI XỬ LÝ ĐỘT BIẾN BẰNG

TIA GAMMA (CO60)

Tác giả

ĐỖ AN BÌNH

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp

bằng Kỹ sư ngành Nông học

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN:

PGS.TS Phan Thanh Kiếm

KS Dương Thị Lan Oanh

Tháng 08/2011

LỜI CẢM ƠN

Con xin thành kính ghi ơn cha mẹ đã sinh thành, dưỡng dục và tạo mọi điều kiện tốt nhất để con có được ngày hôm nay

Tôi chân thành gửi lời cảm ơn đến:

Ban giám hiệu nhà trường Đại Học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh, ban chủ nhiệm khoa Nông học, quý Thầy, Cô giáo khoa Nông học đã tận tình giảng dạy và truyền đạt kiến thức cho tôi trong suốt quá trình học tập

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với PGS.TS Phan Thanh Kiếm đã truyền đạt kiến thức và tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập

Tôi xin trân trọng cảm ơn đến KS Dương Thị Lan Oanh, Viện khoa học Kỹ thuật Nông Nghiệp miền Nam đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện

Cô giáo và các bạn để đề tài được hoàn chỉnh

Xin chân thành cảm ơn

TP Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2011

Sinh viên thực hiện

Đỗ An Bình

TÓM TẮT

Đề tài “Theo dõi sinh trưởng, phát triển, biến dị của giống hoa cúc vàng Đài

Loan (Chrysanthemum sp.) sau khi xử lý đột biến tia gamma (CO60 )” được tiến

hành tại nhà lưới trung tâm Quản lý và Kiểm định giống cây trồng - Vật nuôi, huyện Bình Chánh, thành phố Hồ Chí Minh từ tháng 02 năm 2011 đến tháng 07 năm 2011

nhằm đánh giá sự sinh trưởng, phát triển của cây hoa cúc vàng Đài Loan nuôi cấy in

vitro ở các liều chiếu xạ khác nhau, ghi nhận được các biến dị do đột biến, từ đó xác

định các biến dị có lợi phục vụ cho công tác chọn tạo giống hoa mới

Kết quả nhận được:

- Ở liều chiếu xạ 30 Gy ảnh hưởng mạnh nhất đến sự sinh trưởng, phát triển của cây cúc vàng Đài Loan sau khi xử lý đột biến so với liều chiếu xạ 20 Gy và đối chứng

- Việc chiếu xạ trong in vitro đã tạo ra dãy biến dị phong phú, nhiều nhất là biến

dị về thân, lá Trong đó biến dị hoa nở sớm (10 ngày so với đối chứng), hoa to (6,6 cm

so với đối chứng 5,6 cm), cấu trúc hoa thay đổi (cánh hoa ngắn, nhiều cánh, xếp dày

và đều) ở cá thể M1C3.14 rất có ý nghĩa làm vật liệu ban đầu cho công tác chọn tạo giống hoa

MỤC LỤC

Trang tựa i

Lời cảm ơn ii

Tóm tắt iii

Mục lục iv

Danh sách các chữ viết tắt viii

Danh sách các bảng ix

Danh sách các hình x

Danh sách các đồ thị xi

Chương 1 MỞ ĐẦU 1.1Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu, yêu cầu 2

1.2.1 Mục tiêu 2

1.2.2 Yêu cầu 2

1.3 Giới hạn của đề tài 2

Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tình hình sản xuất hoa trên thế giới và Việt Nam 3

2.1.1 Trên thế giới 3

2.2.1 Ở Việt Nam 4

2.2 Tổng quan về cây hoa cúc 6

2.2.1 Nguồn gốc và lịch sử phát triển 6

2.2.2 Vị trí phân loại 7

2.2.3 Đặc điểm thực vật học 7

2.2.3.1 Thân 7

2.2.3.2 Lá 7

2.2.3.3 Rễ 7

2.2.3.4 Hoa 7

2.2.3.5 Quả 8

2.2.4 Yêu cầu ngoại cảnh 8

2.2.4.1 Nhiệt độ 8

2.2.4.2 Ánh sáng 9

2.2.4.3 Ẩm độ 9

2.2.4.4 Dinh dưỡng 9

2.2.5 Các giống cúc phổ biến trong sản xuất 10

2.2.5.1 Giống địa phương 10

2.2.5.2 Giống cúc mới nhập nội 11

2.2.6 Kỹ thuật trồng và chăm sóc 12

2.2.6.1 Thời vụ gieo trồng 12

2.2.6.2 Làm đất 13

2.2.6.3 Bón phân 13

2.2.6.4 Mật độ, khoảng cách 14

2.2.6.5 Kỹ thuật chăm sóc 14

2.2.6.6 Phòng trừ sâu bệnh 15

2.3 Sơ lược về đột biến thực nghiệm 15

2.3.1 Khái niệm đột biến 15

2.3.2 Ý nghĩa của đột biến 16

2.3.3 Biểu hiện của đột biến trong tự nhiên 16

2.3.4 Hạn chế của đột biến 17

2.3.5 Các kiểu đột biến 17

2.3.6 Phương pháp gây đột biến bằng tác nhân vật lý 17

2.3.6.1Bức xạ ion hóa 18

2.3.6.2Bức xạ không gây ion hóa 18

2.3.7 Phương pháp gây đột biến bằng tác nhân hóa học 19

2.4 Tình hình nghiên cứu xử lý đột biến hoa cúc trong và ngoài nước 19

2.4.1 Tình hình nghiên cứu thế giới 19

2.4.2 Tình hình nghiên cứu trong nước 21

Chương 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu 23

3.2 Điều kiện khí hậu, thời tiết 23

3.3 Vật liệu nghiên cứu 24

3.3.1 Đối tượng thí nghiệm 24

3.3.2 Đất đai 24

3.3.3 Các vật liệu khác 24

3.4 Phương pháp nghiên cứu 25

3.4.1 Nghiệm thức 25

3.4.2 Bố trí thí nghiệm 25

3.4.3 Quy trình kỹ thuật trồng 26

3.4.3.1 Giai đoạn vườn ươm 26

3.4.3.2 Giai đoạn ra chậu 26

3.4.4 Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi 27

3.4.4.1 Chỉ tiêu số cây sống và phát triển qua từng giai đoạn 27

3.4.4.2 Các chỉ tiêu sinh trưởng và phát triển 27

3.4.4.3 Các chi tiêu về hoa và đặc điểm hoa 28

3.4.4.4 Theo dõi sự xuất hiện biến dị 28

3.4.4.5 Các chỉ tiêu sâu bệnh hại 28

3.4.5 Phương pháp theo dõi 28

3.5 Tính toán và xử lý số liệu 29

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 Số lượng cây con sống và phát triển qua các giai đoạn trên cây hoa cúc vàng Đài Loan 30

4.2 Ảnh hưởng của liều chiều xạ đến sự trình sinh trưởng và phát triển của cây hoa cúc vàng Đài Loan 31

4.2.1 Chiều cao và tốc độ tăng trưởng chiều cao cây hoa cúc vàng Đài Loan 31

4.2.2 Số là trên cây và tốc độ ra lá của cây hoa cúc vàng Đài Loan 34

4.3 Ảnh hưởng của liều chiếu xạ đến thời gian ra nụ và số nụ/cây hoa cúc vàng Đài Loan 37

4.4 Ảnh hưởng của liều chiếu xạ đến số cây nở hoa và tỉ lệ nở hoa của cây hoa cúc vàng Đài Loan 38

4.5 Tần số biến dị trên cây hoa cúc vàng Đài Loan 39

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1 Kết luận 46

5.2 Đề nghị 46

TÀI LIỆU THAM KHẢO 47

PHỤ LỤC 48

Phụ luc 1: MỘT SỐ HÌNH ẢNH TRONG THÍ NGHIỆM 49

Phục lục 2: MỘT SỐ ĐỒ THỊ MÔ TẢ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 50

Phục lục 3: KẾT QUẢ XỬ LÝ THỐNG KÊ 52

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT

CV : Cofficient of Variation/Hệ số biến động

Ctv : Cộng tác viên

Đc : Đối chứng

FAO : Food and Agriculture Organization of the United Nations/

Tổ chức nông lương Liên hiệp quốc

Gy : Gray

IAEA : International Atomic Energy Agency/

Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế

LLL : Lần lặp lại

MS : Môi trường Murashige and Skoog (1962)

M1C3.14: Thế hệ thứ 1, liều chiếu xạ 30 Gy, lần lặp thứ 3, cây số 14

NT : Nghiệm thực

NST : Ngày sau trồng

UV : Ultra Violet/Tia tử ngoại

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Một số loài trong họ Asteraceae được xử lý đột biến 21Bảng 3.1 Các yếu tố khí hậu của khu vực Tp Hồ Chí Minh từ 02/2011 đến 06/2011 23Bảng 4.1 Số lượng cây hoa cúc vàng Đài Loan sống qua các giai đoạn theo dõi cây 31Bảng 4.2 Ảnh hưởng của liều chiếu xạ đến chiều cao cây hoa cúc vàng Đài Loan 32Bảng 4.3 Ảnh hưởng của liều chiếu xạ đến tốc độ tăng trưởng chiều cao cây hoa cúc vàng Đài Loan 34Bảng 4.4 Ảnh hưởng của liều chiếu xạ đến số lá trên cây hoa cúc vàng Đài Loan 35Bảng 4.5 Ảnh hưởng của liều chiếu xạ đến tốc độ ra lá cây hoa cúc vàng Đài Loan 36Bảng 4.6 Ảnh hưởng của liều chiếu xạ đến số cành cấp 1 trên cây hoa cúc vàng Đài Loan 36Bảng 4.7 Ảnh hưởng của liều chiếu xạ đến thời gian ra nụ của cây hoa cúc vàng Đài Loan 37Bảng 4.8 Ảnh hưởng của liều chiếu xạ đến số nụ trên cây hoa cúc vàng Đài Loan 38Bảng 4.9 Ảnh hưởng của liều chiếu xạ đến số cây nở hoa và tỉ lệ nở hoa của cây hoa cúc vàng Đài Loan 39Bảng 4.10 Tần số biến dị trên cây hoa cúc vàng Đài Loan 40

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 2.1 Các dạng hoa cúc 8

Hình 3.1 Khu thí nghiệm 25

Hình 4.1 Chiều cao cây ở giai đoạn cây 85 NST 33

Hình 4.2 Biến dị đa thân ở liều chiếu xạ 30 Gy 41

Hình 4.3 Biến dị thân chẻ 2 ở liều chiếu xạ 30 Gy 41

Hình 4.4 Biến dị dạng thân bò, hình sợi chỉ ở liều 41

Hình 4.5 Biến dị cấu trúc hoa ở liều chiếu xạ 30 Gy 42

Hình 4.6 Biến dị thân tím, lông tơ nhiều ở liều chiếu xạ 30 Gy 42

Hình 4.7 Cây thấp, sinh trưởng khỏe, ít đổ ở liều chiếu xạ 30 Gy 42

Hình 4.8 Biến dị thân chẻ 3 ở liều chiếu xạ 20 Gy 43

Hình 4.9 Biến dị diệp lục lá màu xanh nhạt ở liều chiếu xạ 20 Gy 43

Hình 4.10 Cá thể cúc M1C3.14 43

Hình 4.11 Triệu chứng bệnh lở cổ rể 44

Hình 4.12 Triệu chứng gây hại của sâu cuốn lá nhỏ 44

Hình 4.13 Tiệu chứng của rệp sáp phấn……… 45

Hình 4.14 Triệu chứng gây hại của ruồi đục 45

Hình 1 Cây mô ra vườn 49

Hình 2 Cây con trong giai đoạn vườn ươm 49

Hình 3 Cây sau 20 NST ở liều chiếu xạ 20 Gy 49

Hình 4 Cây sau 60 NST ở liều chiếu xạ 30 Gy 49

DANH SÁCH CÁC ĐỒ THỊ

Đồ thị 1: Ảnh hưởng của liều chiếu xạ đến chiều cao cây hoa cúc vàng Đài Loan 50

Đồ thị 2: Ảnh hưởng của liều chiếu xạ đến số lá/cây hoa cúc vàng Đài Loan 50

Đồ thị 3: Ảnh hưởng của liều chiếu xạ đến số cành cấp 1/cây hoa cúc vàng Đài Loan50

Đồ thị 4: Ảnh hưởng của liều chiếu xạ đến số nụ/cây hoa cúc vàng Đài Loan 51

Cho đến nay, giống hoa cắt cành sản xuất nói chung và giống hoa cúc ở nước ta nói riêng đa phần là giống nhập nội Một số giống hết hạn bảo hộ quyền tác giả thì đã lỗi thời, số khác khó có thể tham gia thị trường xuất khẩu nếu không xác định được bản quyền tác giả và đóng lệ phí đầy đủ Ngoài ra các giống cũ đã thoái hóa và nhiễm sâu hại nhiều khó có thể khắc phục được Cho nên, định hướng chọn tạo giống hoa cúc nhập nội có chất lượng tốt, phù hợp với thị hiếu tiêu dùng trong nước và thị trường xuất khẩu đã, đang và sẽ là yêu cầu cấp thiết

Một trong những phương pháp tạo giống mới trên cây trồng nói chung và hoa cây cảnh nói riêng là gây đột biến nhân tạo bằng các tác nhân vật lý hoặc hóa học lên

cơ quan dinh dưỡng hoặc sinh sản của cây để tạo ra các đặc tính mới phù hợp làm vật liệu khởi đầu cho quá trình chọn giống tiếp theo

Nhận thấy được tiềm năng của cúc vàng Đài Loan nhập nội với nhu cầu tiêu thụ trong và ngoài nước ngày một tăng, việc khảo sát những giống cúc vàng Đài Loan

có hoa đẹp, có giá trị thương mại để xử lý đột biến làm nguồn vật liệu ban đầu cho công tác chọn tạo giống là rất có ý nghĩa

Chính vì vậy đề tài “Theo dõi sự sinh trưởng, phát triển, biến dị của giống

hoa cúc vàng Đài Loan (Chrysanthemum sp.) sau khi xử lý đột biến bằng tia gamma (Co 60 )” được tiến hành

1.2 Mục tiêu, yêu cầu

1.2.1 Mục tiêu

- Đánh giá sự sinh trưởng, phát triển của cây hoa cúc vàng Đài Loan nuôi cấy in

vitro ở các liều chiếu xạ khác nhau

- Ghi nhận được các biến dị do đột biến, từ đó xác định biến dị có lợi phục vụ cho công tác chọn tạo giống

1.2.2 Yêu cầu

Sau thời gian thực hiện từ tháng 02 năm 2011 đến tháng 07 năm 2011 đề tài cần đạt được các yêu cầu sau:

- Theo dõi, thu thập các số liệu về sinh trưởng, phát triển của cây hoa cúc vàng

Đài Loan nuôi cấy in vitro ở các liều chiếu xạ khác nhau

- Tìm được những biến dị có lợi phục vụ cho công tác chọn tạo giống

1.3 Giới hạn của đề tài

- Chỉ bố trí thí nghiệm trong điều kiện nhà lưới, chưa bố trí thí nghiệm ngoài ruộng sản xuất

- Chỉ theo dõi thí nghiệm đến thế hệ M1

- Chỉ theo dõi và đánh giá về kiểu hình của cây hoa cúc vàng Đài Loan, chưa kiểm chứng sự biến dị di truyền ở mức độ phân tử

- Thời gian thực hiện đề tài ngắn từ tháng 02 năm 2011 đến tháng 07 đến 2011

Chương 2

TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Tình hình sản xuất hoa cúc trên thế giới và Việt Nam

2.1.1 Trên thế giới

Hiện nay, ngành sản xuất hoa cúc trên thế giới đang phát triển mạnh và mang tính thương mại cao Sản xuất hoa đã mang lại lợi ích kính tế to lớn cho nền kinh tế các nước trồng hoa trên thế giới nhất là đối với các nước đang phát triển Hoa cúc được trồng nhiều nhất ở các nước Nhật Bản, Pháp, Mỹ, Trung Quốc và được ưa chuộng bởi sự đa dạng, phong phú về màu sắc, kiểu dáng, kích cỡ hoa, hương thơm kín đáo của hoa Sản xuất hoa của thế giới sẽ tiếp tục phát triển mạnh mẽ, nhất là các nước châu Á, châu Phi và châu Mỹ La tinh Hướng sản xuất hoa là tăng năng suất hoa, giảm chi phí lao động, giảm giá thành hoa Mục tiêu của sản xuất hoa cần hướng tới là giống hoa đẹp, tươi chất lượng cao và giá thành thấp (Đặng Văn Đông, 2003)

Trong các loài hoa thông dụng, cây hoa cúc thuộc loại cây hoa lâu đời, được ưa chuộng và trồng rộng rãi nhất trên thế giới Cách đây hàng thế kỉ người dân Trung Quốc, Nhật Bản đã trồng những giống cúc trong vườn của họ Ở Nhật Bản cúc được coi là Quốc hoa, thậm chí ở các nhà hàng người ta có thể trang trí một bữa ăn với toàn hoa cúc Tiếp sau Nhật Bản những nước trồng nhiều hoa cúc là: Hà Lan, Trung Quốc

Hà Lan là một trong những nước lớn nhất thế giới về xuất khẩu hoa, cây cảnh nói chung và xuất khẩu cúc nói riêng Diện tích trồng cúc của Hà Lan chiếm 30% tổng diện tích trồng hoa tươi Năng suất hoa tươi từ năm 1990 - 1995 tăng trung bình từ 10 - 15% trên 1 ha Hà Lan đã sản xuất hàng trăm triệu cành hoa cắt và hoa chậu phục vụ cho thị trường tiêu thụ rộng lớn gồm trên 80 nước trên thế giới Năm 1998, Hà Lan sản xuất 866 triệu cành vào năm 1999, sản xuất 1046 triệu cành hoa cúc cắt Một trong những nguyên nhân quan trọng góp phần tạo ra sự thành công của Hà Lan là sử dụng

phương pháp nhân giống in vitro để sản xuất cây con Sau Hà Lan là Colombia Năm

1990 thu được 150 triệu USD từ việc xuất khẩu hoa cúc, đến năm 1992 đã lên đến 200

triệu USD (Murray và Robyn, 1997) Nhật Bản có nhu cầu sử dụng hoa cúc rất lớn Diện tích trồng hoa cúc chiếm 2/3 tổng diện tích trồng hoa Năm 1991, diện tích trồng hoa cúc ở Nhật Bản là 614 ha ngoài trời và 1.150 ha nhà kính Tuy vậy hàng năm Nhật Bản vẫn phải nhập một lượng lớn hoa cúc từ Hà Lan và một số nước khác trên thế giới Năm 1996, Nhật Bản đã chọn Việt Nam là một trong số những nước sẽ xuất khẩu hoa cúc cho Nhật Bản Một số nước khác như Thái Lan, cúc đã được trồng quanh năm với số lượng cành cắt hàng năm là 50.841.500 (Đào Thanh Vân, 2007) Trung Quốc cũng là nơi có nguồn hoa cúc phong phú, việc xuất khẩu hoa cúc được chú trọng ở màu sắc hoa và hình dạng hoa Đây cũng là nước có kỹ thuật tiên tiến trong việc sản xuất hoa cúc khô

2.2.1 Ở Việt Nam

Hoa cúc được du nhập vào Việt Nam từ thế kỷ 15, đến đầu thế kỷ 19 đã hình thành một số vùng chuyên nhỏ cung cấp cho nhân dân Một phần để chơi, 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 diện tích hoa cúc đã vượt lên chiếm 42%, trong đó hoa hồng chỉ còn 29,4% Riêng ở Hà Nội tổng sản lượng hoa cúc năm 1999 đạt 41,3 tỷ đồng, xuất khẩu sang Trung Quốc 3,6 tỷ đồng, tốc độ tăng hàng năm khoảng 10% (Nguyễn Xuân Linh và ctv, 2002) Hiện nay hoa cúc được trồng khắp nước ta, nó có mặt ở mọi nơi từ 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), Hoành

Bồ, Hạ Long (Quảng Ninh), Triệu Sơn, thành phố Thanh Hoá (Thanh Hoá), Gò Vấp, Hóc Môn (thành phố Hồ Chí Minh), thành phố Đà Lạt (Lâm Đồng) với tổng diện tích trồng hoa khoảng 2.000 ha Riêng Hà Nội và Đà Lạt 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, 2003) Theo số liệu của Tổng cục thống kê năm 2003 cả nước có 9.430 ha hoa và cây cảnh các loại sản lượng 482,6 tỷ đồng, trong đó hoa cúc là 1.484

ha cho sản lượng 129,49 tỷ đồng và được phân bố nhiều tỉnh trong nước

Ở Hải Phòng, cúc là cây quan trọng thứ hai trong cơ cấu sản xuất hoa tươi cùng với layơn, cúc sẽ là mặt hàng xuất khẩu trong những năm tới Hiện nay ở Việt Nam đang có một số công ty nước ngoài vào thuê đất lập doanh nghiệp hoặc liên doanh hợp tác sản xuất hoa Chỉ tính riêng tỉnh Lâm Đồng đã có bốn công ty của các nước như Nhật Bản, Thái Lan ở Bảo Lộc, Đài Loan ở Di Linh, Chánh Đài Lâm ở Đức Trọng và Hasfarm ở Đà Lạt, trong đó họ rất chú ý đến sản xuất cúc Đây là tín hiệu đáng mừng cho sự phát triển ngành sản xuất hoa Việt Nam nói chung, song cũng đáng lo cho các nhà sản xuất hoa nội địa Ở các tỉnh phía Nam thì Đà Lạt là nơi có diện tích trồng cúc lớn nhất, Đà Lạt là nơi lý tưởng cho sinh trưởng và phát triển của các giống hoa cúc nên một số công ty nước ngoài đã lập công ty hoặc liên doanh sản xuất ở đây như Chánh Đài Lâm, Hasfam, chỉ riêng công ty Hasfam (100% vốn đầu tư nước ngoài) chuyên sản xuất hoa cúc cắt cành, đặc biệt là hoa cúc chùm đã cung cấp 60% sản lượng hoa cho thành phố Hồ Chí Minh và một số tỉnh phía Bắc Trước năm 1992 việc sản xuất và tiêu thụ hoa cúc ở Việt Nam còn ít, nhưng đến năm 1993 - 1994 với sự xuất hiện của giống cúc nhập nội CN93 đã mở ra một giai đoạn mới trong kinh doanh

và sản xuất hoa Cúc CN93 đã bổ sung vào cơ cấu những giống hoa mùa hè vốn còn rất ít ở nước ta và hiện giờ giống cúc này đã trở thành giống chiếm ưu thế trên thị trường (Nguyễn Xuân Linh và ctv, 1995)

Hiện nay trong sản xuất, cúc có thể trồng quanh năm thay vì trước đây cho trồng được vào vụ thu đông đã đáp ứng nhu cầu về hoa cúc của người tiêu dùng Hoa cúc là loại hoa có giá thành thấp hơn các loại hoa khác (400 - 800 đồng/cành) nên ngoài các vùng đô thị thì ở những vùng nông thôn miền núi hoa cúc được tiêu thụ với mức độ khá (chỉ đứng thứ hai sau hoa hồng) đặc biệt vào ngày lễ tết truyền thống, ngày rằm Về thị trường tiêu thụ thì thành phố Hồ Chí Minh là thị trường tiêu thụ hoa cắt cành lớn nhất Việt Nam, nhu cầu tiêu dùng hàng ngày từ 40 - 50 ngàn cành/ngày, tiếp đó là Hà Nội có nhu cầu tiêu thụ từ 25 - 30 ngàn cành/ngày Trong số các loài hoa cắt cành tiêu dùng hàng ngày thì hoa cúc chiếm từ 25 – 30% về số lượng và từ 17 – 20% về giá trị (Hoàng Ngọc Thuận, 2009)

2.2 Tổng quan về cây hoa cúc

2.2.1 Nguồn gốc và lịch sử phát triển

Cây hoa cúc có tên khoa học là Chrysanthemum có nguồn gốc từ Trung Quốc,

Nhật Bản và một số nước châu Âu Hoa cúc được trồng ở Trung Quốc cách đây 3.000 năm và có nguồn gốc từ một số loài hoang dại, trải qua quá trình trồng trọt, lai tạo và chọn lọc từ những biến dị để trở thành những giống cúc ngày nay Các nhà khảo cổ học Trung Quốc đã chứng minh rằng, từ đời Khổng Tử người ta đã dùng hoa cúc trong các lễ ăn mừng chiến thắng và cây cúc đã đi vào các tác phẩm hội họa và điêu khắc từ

đó Từ những năm 1930, việc trồng hoa cúc được coi trọng, được bảo hộ và đề cao Đến những những năm 1980, hoa cúc được phát triển mạnh Năm 1982, Trung Quốc

đã tổ chức triển lãm hoa cúc đầu tiên ở Thượng Hải với hơn một nghìn giống cúc, đánh dấu bước chuyển biến quan trọng trong việc trồng hoa cúc Các năm sau đó, các nhà khoa học Trung Quốc đã thu nhập mô tả chụp ảnh hàng nghìn màu giống và tiếp tục tổ chức các cuộc triển lãm hoa cúc (Đặng Văn Đông, 2003)

Ở Nhật Bản, cây hoa cúc được di thực từ Trung Quốc sang, nó được đánh giá rất cao và được mệnh danh là “hoàng thất quốc hoa” Năm 1889, Edsmit đã bắt đầu lai tạo thành công nhiều loài cúc và ông đã đặt tên cho hơn 100 giống cúc của các thế hệ sau đó, một số khác được duy trì và được trồng đến ngày nay (Đặng Văn Đông, 2003)

Năm 1843, nhà thực vật học người Anh Fortune mang từ Trung Quốc giống cúc Chusan Daisy lai tạo ra các loại hình cầu và hình tán xạ ngày nay

Ở Mỹ, từ đầu thế kỷ 18 hoa cúc được trồng nhiều, đến năm 1860 hoa cúc trở thành hàng hóa và được trồng trong nhà lưới Ở Việt Nam hoa cúc được nhập vào từ thế kỉ 15, người Việt Nam coi hoa cúc là biểu tượng của sự thanh cao, là một trong những loài hoa được xếp vào hàng tứ quý “tùng, cúc, trúc, mai” hoặc “mai, lan, cúc, đào” Hoa cúc còn được liệt kê vào loại hoa cao quý “hoa hướng quần phương xuất nhập đầu” nghĩa là so với muôn loài hoa thì hoa cúc đứng đầu

2.2.2 Vị trí phân loại

Theo Võ Văn Chi và Dương Đức Tiến, 1978, họ cúc thuộc:

- Giới thực vật

- Ngành Magnoliophyta (Angiospermae) - Ngọc Lan (hạt kín)

- Lớp Magnoliopsida (Dicotyledonea) - Ngọc Lan (hai lá mầm)

- Bộ Asterales (cúc)

Bộ cúc có một họ duy nhất là họ cúc (Asteraceae hay Compositae) được xem là

họ lớn nhất của ngành hạt kín và giới thực vật nói chung Bao gồm gần 1.000 chi và hơn 20.000 loài, có những chi có tới 1.000 loài Họ cúc phân bố trên khắp nơi trên Trái Đất, sống được trong nhiều điều kiện khí hậu, môi trường, đất đai khác nhau Dạng sống chủ yếu là thân thảo, cây bụi, hiếm khi thân gỗ

4 – 5 nhụy đực dính vào nhau bao xung quanh vòi nhụy Vòi nhụy mảnh hình chẻ đôi, khi phấn nhụy đực chín bao phấn mở nhưng nhụy còn non chưa có khả năng tiếp nhận

hạt phấn nên hoa cúc tuy lưỡng tính nhưng không tự thụ phấn được mà phải giao phấn nhân tạo

Hình 2.1 Các dạng hoa cúc

(Nguồn: RHS A-Z Encyclopedia o Garden Plants (c) Dk Images)

2.2.3.5 Quả

Là một quả bế khô chỉ chứa 1 hạt Hạt có phôi thẳng và không có nội nhũ Quả

có chùm lông do đài tồn tại để phát tán hạt (Phạm Văn Duệ, 2005)

2.2.4 Yêu cầu ngoại cảnh

2.2.4.1 Nhiệt độ

Nhiệt độ thích hợp cho cây sinh trưởng phát triển là từ 15 – 200C, cây chịu được nhiệt độ 10 - 350C Nhiệt độ trên 350C và dưới 100C cúc sinh trưởng phát triển kém Ở thời kỳ cây con cúc cần nhiệt độ cao hơn các thời kỳ khác Đặc biệt thời kỳ ra hoa nêu đảm bảo yêu cầu nhiệt độ cần thiết của cúc thì hoa sẽ to và đẹp Ban ngày cây

cần nhiệt độ cao hơn để quang hợp, còn ban đêm nhiệt độ cao sẽ thúc đẩy quá trình hô hấp làm tiêu hao các chất dự trữ trong cây

200C Với yêu cầu ánh sáng như vậy thì cúc thích hợp với thời tiết thu đông và đông xuân ở nước ta Hiện nay một số giống cúc mới nhập nội nước ta có thể ra hoa trong điều kiện ánh sáng ngày dài điển hình như CN93, CN98, tím hè, cúc vàng Đà Lạt rất thích hợp với vụ xuân hè và hè thu Điều này cho phép ta sản xuất cúc quanh năm thay

vì trước đây chỉ có hoa cúc nở vào mùa thu

2.2.4.3 Ẩm độ

Thích hợp nhất cho cây sinh trưởng phát triển là độ ẩm đất 60 – 70%, độ ẩm không khí 55 – 65% Nếu độ ẩm trên 80% cây sinh trưởng mạnh, nhưng dễ phát sinh sâu bệnh làm ảnh hưởng năng suất chất lượng hoa

cây sinh trưởng mạnh, thân mập, cành nhánh nhiều có thể không ra hoa Cây cúc cần đạm vào thời kỳ chuẩn bị phân cành và thời kỳ phân hoá mầm hoa Lượng đạm nguyên chất sử dụng cho 1 ha trong cúc là 140 – 160 kg

- Lân (P): có tác dụng làm cho bộ rễ phát triển mạnh thân cứng, hoa bền, màu sắc đẹp nhanh ra hoa, giúp cây hút đạm nhiều và tăng khả năng chống rét cho cây Thiếu lân, bộ rễ kém phát triển cành nhánh ít, hoa chóng tàn, màu nhợt nhạt, hoa ra muộn Cúc yêu cầu lân đặc biệt mạnh vào thời kỳ phân hoá mầm hoa Lượng P2O5

nguyên chất cần bón cho 1 ha là 120 – 140 kg

- Kali (K): giúp cho cây tổng hợp, vận chuyển các chất đường bột trong cây, giúp cây chịu hạn, chịu rét, chống chịu sâu bệnh Thiếu K màu sắc hoa không tươi thắm, hoa nhanh tàn Cúc cần K trong thời kỳ phân hoá mầm hoa, lượng K2O nguyên chất cho 1 ha là 100 - 120 kg

- Các nguyên tố vi lượng: cây cần ít nhưng không thể thiếu và không thể thay thế được như Ca, Mg, B, Mn (Đào Thanh Vân, 2007)

2.2.5 Các giống cúc phổ biến trong sản xuất

2.2.5.1 Giống địa phương

- Giống cúc vàng Hè Đà Lạt: cây cao 40 - 50 cm, thân mảnh và cong, phiến lá

to, màu xanh vàng, đường kính hoa 4 – 5 cm Cánh ngắn mềm, màu vàng lưới, chịu nóng tốt, thời gian sinh trưởng 3 - 4 tháng

- Cúc Họa mi: cây cao 40 – 50 cm, khả năng phân cành mạnh, hoa đơn nhỏ, đường kính 3 – 4 cm, cánh dài mềm, màu trắng Khả năng chịu rét kém, thời gian sinh trưởng dài tới 5 - 6 tháng

- Cúc chi Đà Lạt: cây cao 40 – 50 cm cây bụi thân nhỏ cong, phiến lá to mỏng màu xanh nhạt, hoa đơn nhỏ đường kính 2 - 2,5 cm Cánh vòng ngoài có màu trắng, giữa có màu vàng nhạt, thời gian sinh trưởng 3 - 4 tháng

- Cúc đỏ Ấn Độ: cây cao 40 – 60 cm, thân bụi, lá tròn to màu xanh đậm, hoa kép nhỏ đường kính 3 – 4 cm, màu đỏ sẫm cánh hoa ngắn đều và cứng Thường dùng cho trồng chậu, chịu rét tốt

- Cúc Vàng Tàu: cây cao 50 - 60 cm lá to dài màu xanh nhạt, hoa kép có màu vàng nghệ, đường kính 6 - 8 cm

- Cúc Gấm (cúc mâm xôi): dạng cây bụi cao khoảng 30 – 40 cm khả năng phân cành rất mạnh tạo thành một thế hình hơi tròn trông xa giống như mâm xôi Trong sản xuất thường bấm ngọn và cành phụ nhiều lần để tạo cho cây có đường kính tán lớn nhất rất thích hợp cho trang trí khuôn viên, vườn hoa, nhà cửa Hoa kép nhỏ khoảng 2

- 3 cm có màu vàng nghệ pha đỏ nâu, thời gian sinh trưởng dài, khả năng chịu rét tốt

- Cúc Đại đoá vàng: còn gọi là Hoàng Long Chảo, cây cao 60 – 80 cm, thân yếu phải có cọc đỡ dạng hoa kép to, đường kính 8 - 10 cm, cánh dày xếp không chặt, khả năng chịu rét kém nhưng chịu hạn tốt, thời gian sinh trưởng dài từ 5 - 6 tháng

- Cúc Kim Tử Nhung: cây cao 50 – 60 cm, thân cứng, lá dài to, răng cưa sâu có màu xanh đậm, hoa kép to đường kính 8 – 10 cm, hoa có màu vàng nghệ pha đỏ nâu, thời gian sinh trưởng dài nhưng khả năng chịu rét rất tốt Ra hoa vào dịp Tết Nguyên Đán (Đào Thanh Vân, 2007)

2.2.5.2 Giống cúc mới nhập nội

- Cúc CN93: là giống cúc trắng nhập nội, được chọn lọc và đưa ra sản xuất từ Trung tâm Hoa cây cảnh và Viện Di truyền Nông Nghiệp Đây là giống có giá trị kinh

tế cao Thân mập, lá lo xanh, hoa kép có đường kính từ 10 – 12 cm cánh dày xếp sít chặt, hoa bền, thời gian cắm lọ trên 2 tuần Thời gian sinh trưởng ngắn, có thể trồng được nhiều vụ trong năm Năm 1996, giống này đã được công nhận là giống quốc gia

và hiện nay được phát triển rất rộng rãi khắp các tỉnh

- Cúc CN97: là giống cúc được nhập nội, chọn lọc và đưa ra sản xuất từ trung tâm Hoa cây cảnh và Viện Di truyền Nông Nghiệp Cây cao 55 - 65 cm, thân to mập,

lá xanh dày, hoa kép màu trắng sữa, cánh dày đều, xếp sít chặt, đường kính hoa 10 –

12 cm, khả năng chịu rét tốt

- Cúc CN98: là giống cúc được nhập nội, chọn lọc và đưa ra sản xuất từ trung tâm Hoa cây cảnh và Viện Di truyền nông nghiệp Giống cúc CN 98 có các đặc điểm giống như cúc CN 93 Cây cao thẳng từ 60 - 70 cm, hoa to bền màu vàng chanh, thời gian sinh trưởng ngắn từ 2,5 - 3 tháng, chịu nóng tốt Giống cúc CN 98 đã được hội

đồng khoa học Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn cho phép khu vực hoá năm

1998 Hiện đang phát triển rộng trong sản xuất

- Cúc vàng Đài Loan: cây cao 60 – 70 cm, lá xanh dày, hoa kép to có nhiều tầng xếp rất chặt đường kính hoa 10 – 12 cm Tuổi thọ của hoa dài, hoa có màu vàng nghệ Thời gian sinh trưởng từ 5 - 6 tháng, khả năng chịu rét trung bình

- Cúc tím Hè: cây cao 60 - 65 cm, thân thẳng mập, lá thuôn dài, răng cưa sâu, hoa to, đường kính hoa 8 - 10 cm có màu sẫm

- Cúc tím Hà Lan: cây cao 40 - 55 cm, phiến lá dày màu xanh đậm, đường kính hoa 5 - 6 cm, có màu tím hồng

- Cúc Xanh: có nguồn gốc từ Pháp cây cao 50 – 60 cm.Thân yếu và cong Lá xanh vàng, hoa kép, có màu xanh lục, cánh nhỏ, dài và xoắn lại trông xa như cuộn len

bị rối Đường kính hoa 6 - 7 cm Có thể để một cành hay nhiều cành trên cây

- Tập đoàn cúc chi: có nguồn gốc từ Hà Lan, gồm rất nhiều dòng giống với màu sắc khác nhau (trắng, tím, vàng, hồng đỏ, cánh sen hoặc các màu pha lẫn nhau) Đặc điểm chung là thân bụi, cánh mảnh và yếu, lá thưa màu xanh nhạt, cây cao từ 40 – 70

cm Hoa đơn hoặc hoa kép, đường kính hoa từ 2 - 5 cm Trồng vào vụ thu đông, những giống cúc này thường trồng thưa không bẻ nhánh, tỉa nụ con, cho cây sinh trưởng và phát triển tự nhiên để thu được nhiều cành hoa trên cây (Đào Thanh Vân, 2007)

Tàu Đây là vụ chính trong năm, thích hợp cho sự sinh trưởng và phát triển của nhiều hoa cúc khác nhau

- Vụ đông xuân: giâm ngọn vào tháng 8 - 9 trồng vào tháng 9 - 10 cho hoa tháng 2, 3, 4 như các loại cúc chi, tím xoáy, tím sen (Đào Thanh Vân, 2007)

2.2.6.2 Làm đất

Đất thích hợp để trồng cúc là đất tốt, đất thịt nhẹ, tơi xốp, đất sét pha nhiều mùn

có tầng canh tác dày, tiêu nước tốt, pH từ 6 - 6,5

Đất được cày sâu, bừa kỹ, phơi ải trước 10 - 15 ngày, tăng hoạt động của vi sinh vật háo khí, giữ phân giữ nước tốt Cày sâu, rễ cây phát triển mạnh có tác dụng tăng mật độ cây trên một đơn vị diện tích (nhất là giống cúc chỉ để 1 bông to trên cây, mật

độ trồng có thể lên đến 40 cây/m2) Đất cày sâu, phơi ải kết hợp với bón phân sẽ tạo điều kiện bộ rễ ăn sâu xuống đất được dễ dàng

Lên luống cao thấp tuỳ theo thời vụ: vụ thu đông thời tiết hanh khô làm luống thấp khoảng 20 – 25 cm, vụ xuân hè độ ẩm cao, mưa nhiều lên luống cao để dễ thoát nước (khoảng 30 – 35 cm)

Bón phân lót trước khi trồng từ 10 - 12 ngày gồm có phân chuồng hoai mục và một phần phân hoá học N, P, K (Đào Thanh Vân, 2007)

2.2.6.3 Bón phân

Cúc là loại cây phàm ăn nên bón phân cho cúc làm tăng năng suất, chất lượng hoa Dựa trên nhu cầu dinh dưỡng và khả năng hấp thụ của cây, tác dụng của các loại phân bón đến chất lượng hoa, tính chất đất để ta có lượng phân bón, thời kỳ bón, cách bón thích hợp

Nguyên tắc bón phân: đúng lúc, đúng cách, đúng liều lượng

Lượng phân bón: phân hữu cơ 30 tấn/ha, đạm 140 – 160 kg, lân 120 - 140 kg và kali 100 – 120 kg

Bón lót toàn bộ phân hữu cơ + 2/3 lân

Bón thúc 3 đợt

- Lần 1 sau trồng 15 - 20 ngày: 1/3 đạm, 1/3 kali

- Lần 2 khi cây phân hoá mầm hoa: 1/3 đạm + 2/3 kali + 1/3 lân

- Lần 3 khi cây có nụ con: 1/3 đạm còn lại (Đào Thanh Vân, 2007)

Cây tạo tán trồng chậu như cúc đỏ Ấn Độ, cúc mâm xôi trong khoảng cách 50 x

60 cm, mật độ 34.000 cây/ha (Đào Thanh Vân, 2007)

2.2.6.5 Kỹ thuật chăm sóc

Bấm ngọn: muốn có hoa nhiều tạo tán to, tròn hay nhiều nhánh cần phải bấm ngọn cho cây: sau trồng 15 - 20 ngày tiến hành bấm ngọn bằng cách ngắt từ 1 - 2 đốt trên ngọn của thân chính làm cho cây phát triển nhiều cành nhánh, tiến hành bấm liên tục 3 - 4 lần, mỗi lần cách nhau 15 - 20 ngày Các giống cúc mâm xôi, cúc Hà Lan thường được bấm ngọn như trên Các giống cúc hoa to trung bình có thể chỉ tiến hành bấm ngọn 1 - 2 lần, để trên cây có 3 - 4 cành hoa

Tưới nước: cây cúc có khả năng chịu hạn hơn chịu úng nên cần trồng cúc nơi cao thoát nước tránh nơi trồng thấp và ứ nước Tưới nước vừa đủ giữ ẩm cho cây Vun xới làm cọc giàn: xới đất vun gốc kết hợp với làm cỏ

Khi còn nhỏ bấm ngọn lần 1, xới xáo quanh gốc, khi cây đã lớn sau khi bấm lần

2, cây phân cành nhánh mạnh thì hạn chế xới đất và cúc có bộ rễ chùm ăn ngang phát triển nhiều rễ phụ Cần cắm cọc làm giàn đỡ cho cây khỏi bị đổ, cong queo Nếu cây

có nhiều hoa, đường kính tán rộng có thể cắm 1 đặt 3 cọc xung quanh cây để không làm gãy cành dập hoa Có thể làm giàn bằng lưới để đỡ cây hoa mọc thẳng, đều, đẹp

Tỉa nụ: đối với loại cúc chỉ lấy 1 bông to phải tỉa bỏ hết cành nhánh phụ mọc từ nách lá, chỉ để 1 nụ chính trên thân và thêm 1 nụ phụ đề phòng nụ chính bị gãy, hỏng Thường áp dụng 1 số giống như CN 93, CN97, CN98, vàng Đài Loan, tím hè

Sử dụng một số chất kích thích sinh trưởng có tác dụng làm tăng năng suất và chất lượng hoa cúc Có thể sử dụng một số loại thuốc kích thích như: Spray-Ngrow của Mỹ, GA3 của Trung Quốc, kích phát tố hoa trái Thiên Nông điều khiển sinh trưởng ra hoa trái vụ các giống cúc Dùng GA3 pha nồng độ 1% phun giai đoạn cây con định kỳ 7 - 10 ngày/lần đến khi cây có chiều cao như ý muốn thì dừng lại Spray-Ngrow nồng độ 1% (100 ml dung dịch thuốc pha với 10 lít nước) và kích phát tố hoa trái Thiên Nông liều lượng 5 g pha 10 lít nước định kỳ 7 - 10 ngày phun một lần kể từ khi cây bắt đầu phần hoá mầm hoa cho đến lúc cây nở hoa (Đào Thanh Vân, 2007)

2.2.6.6 Phòng trừ sâu bệnh

- Bệnh đốm lá: vết hình tròn màu nâu nhạt (nâu đen) rải rác ở mép lá

- Bệnh đốm nâu: do nấm gây ra

- Bệnh rỉ sắt: màu da cam, rỉ sắt, do nấm gây nên

2.3 Sơ lược về đột biến thực nghiệm

2.3.1 Khái niệm đột biến

Đột biến là những biến đổi bất thường trong vật chất di truyền ở cấp độ phân tử (ADN, gen) hoặc cấp độ tế bào (nhiễm sắc thể), dẫn đến sự biến đổi đột ngột của một hoặc một số tính trạng, những biến đổi này có tính chất bền vững và có thể di truyền cho các đời sau Đột biến là quá trình xảy ra đột ngột, riêng rẽ, ngẫu nhiên, không định hướng ở cơ thể sống trong điều kiện tự nhiên Đa số là đột biến gen lặn và có hại, một

số ít có lợi và có ý nghĩa rất lớn đối với quá trình tiến hóa và chọn giống (Phạm Danh Tướng, 2001)

2.3.2 Ý nghĩa của đột biến

Tạo ra nguồn biến dị phong phú, là nguồn biến dị di truyền cho chọn giống, trong

đó có nhiều gen quý

- Có khả năng tạo ra giống mới, nhanh, ổn định, không phân ly, có nhiều đặc tính, tính trạng tốt như chín sớm, năng suất cao, chống chịu sâu bệnh

- Có thể cải thiện các tính trạng riêng biệt cho các giống tốt đang trồng

- Tạo ra những kiểu hình lý tưởng về dạng lá, quả, hạt, các đột biến khảm của cây cảnh và cây ăn quả

- Có thể tạo giống bất dục đực dùng trong ưu thế lai, có thể chuyển những dạng bất dục thành hữu dục

- Có thể tạo ra những đặc tính tốt cho một loài mà không thể thực hiện bằng lai hữu tính (Phan Thanh Kiếm, 2006)

2.3.3 Biểu hiện của đột biến trong tự nhiên

Trong tự nhiên, đột biến xuất hiện ở nhiều loài thực vật, động vật và vi sinh vật với số lượng rất lớn và đa dạng Theo hiệu quả tác động lên sức sống và tính hữu thụ, tất

cả các dạng đột biến có thể chia thành 4 nhóm:

- Nhóm thứ nhất: đột biến gây chết liên quan đến gây chết phôi, mất khả năng ra

rễ, mất khả năng tạo diệp lục

- Nhóm thứ hai: đột biến làm giảm sức sức sống gọi là đột biến nửa chết hoặc dưới mức gây chết Thể đột biến sống được một thời gian ngắn, sau đó chết vì khuyết tật di truyền Chẳng hạn như dạng lùn nửa chết ở thực vật, gà con thiếu lông

- Nhóm thứ ba: thể đột biến có sức sống bình thường nhưng bất thụ nên gọi là đột biến bất thụ

- Nhóm cuối cùng: là những đột biến tạo ra sức sống tốt, hữu thụ, thậm chí còn tăng sức sống, tăng hữu thụ dẫn đến tăng năng suất và chất lượng (Phan Thanh Kiếm, 2006)

2.3.4 Hạn chế của đột biến

Không xác định được vị trí, số lượng gen và hướng biến dị, phần lớn các đột biến

là những biến dị có hại Ngày nay, công nghệ gen sẽ khắc phục những khó khăn này (Phan Thanh Kiếm, 2006)

- Đột biến nhiễm sắc thể là những đột biến làm đứt hoặc thay đổi cấu trúc nhiễm sắc thể, vì vậy là thay đổi nhiều dấu hiệu hay các đặc tính khác nhau của cơ thể

Nó làm biến đổi sự phân chia các nhiễm sắc thể trong quá trình giảm phân và nguyên phân, dẫn đến giảm mạnh độ hữu thụ Do đó nó không có vai trò quan trọng trong chọn giống

Ngoài ra còn có đột biến làm tăng hoặc giảm số lần bộ nhiễm sắc thể, hệ gene gọi là đa bội thể hoặc đơn bội thể Đa số các đột biến xảy ra là lặn, do đó thế hệ F1, alen đột biến bị alen trội lấn át và dấu hiệu đột biến do alen lặn sẽ không biểu hiện ra bên ngoài, trừ trường hợp đột biến trội và trội không hoàn toàn Nó chỉ được phát hiện

ra ở F2, F3 và các thế hệ sau khi cho tự thụ Mặt khác đột biến thực nghiệm còn giúp chúng ta khắc phục được tính không lai được ở một số loài hoặc những loài có hoa, quả nhỏ như lúa, cao lương (Trần Duy Quý, 1999)

2.3.6 Phương pháp gây đột biến bằng tác nhân vật lý

Để thu nhận các thể đột biến hiện nay người ta thường dùng các dạng bức xạ khác nhau như tia X, tia gamma, các chùm tia α, β, các nơtron nhanh và chậm, các chất

đồng vị phóng xạ 32P, 35S, 14C và hàng nghìn chất gây đột biến khác nhau

2.3.6.1 Bức xạ ion hóa

Trong công tác chọn tạo giống cây trồng ta có thể dùng bất kỳ dạng bức xạ ion hóa nào Người ta thường dùng loại bức xạ Rơnghen, Nơtron và bức xạ Gamma Các loại tia phóng xạ có tác dụng kích thích và ion hoá các nguyên tử khi chúng xuyên qua các tổ chức, tế bào sống, ảnh hưởng đến DNA, RNA khi tác động lên phân tử nước

- Bức xạ Rơnghen: đây là một loại bức xạ được dùng sớm nhất để nhận các đột biến phục vụ cho công tác chọn giống, chúng dễ sử dụng và rẻ tiền so với các thiết bị khác Đồng thời dễ dàng thay đổi liều lượng khi chiếu xạ hạt và các thành phần khác của cây

- Bức xạ Gamma: nguồn để sinh tia gamma thường là 60Co hoặc 137Cs có hoạt tính phóng xạ Tùy vào đối tượng cụ thể có thể sử dụng 2 cách chiếu xạ (Trần Duy Quý, 1999)

+ Chiếu xạ nhanh trong một thời gian ngắn bằng nguồn mạnh và cường độ chiếu xạ mạnh

+ Chiếu xạ từ nguồn yếu và chiếu xạ kéo dài

- Bức xạ Nơtron: nơtron được sinh ra khi có phản ứng hạt nhân cụ thể là khi phân hủy Uran hay Plutonilum Người ta chia thành nơtron nhanh và nơtron chậm Nơtron nhanh có tác dụng gây trực tiếp các đột biến ngay lúc chiếu xạ, còn nơtron chậm gây ra sự ion hóa mạnh trong tế bào và các đột biến xuất hiện dần dần sau này

2.3.6.2 Bức xạ không gây ion hóa

Tia cực tím (Ultraviolet) là dạng bức xạ không gây ion hóa nhưng có khả năng gây đột biến Chúng có chiều dài bước sóng từ 200 – 400 nm và năng lượng nhỏ Khi chiếu xạ bằng tia cực tím nó kích thích lên các phân tử Khả năng xuyên thấu của tia cực tím rất nhỏ, do đó chỉ dùng chiếu xạ hạt phấn, noãn, vi sinh, tế bào Theo Viện sĩ Dubinin N.P tia cực tím gây ra tần số đột biến khá cao vì có bước sóng trùng với bước sóng mà DNA hấp thụ (260 – 265 nm)

Tuy nhiên để sử dụng có hiệu quả phương pháp đột biến nhân tạo, chúng ta cần

nắm được đặc điểm của từng tác nhân gây đột biến cũng như tính nông học của từng đối tượng cần xử lý Bởi tính mẫn cảm của cây đối với từng tác nhân gây đột biến là khác nhau và phụ thuộc vào bản chất di truyền cũng như trạng thái sinh lý của chúng

Vì liều lượng bức xạ cao gây ra thay đổi lớn, nhiều khi làm giảm khả năng sống hoặc

độ hữu thụ Do đó trong chọn giống để tăng phần thu được các đột biến nhỏ có lợi, người ta thường dùng các liều chiếu xạ thấp hơn liều tới hạn từ 1,5 - 2 lần, tốt nhất là chỉ dùng những liều làm giảm tỷ lệ nẩy mầm và ít kìm hãm sinh trưởng (Trần Duy Quý, 1999)

2.3.7 Phương pháp gây đột biến bằng tác nhân hóa học

Song song với các tác nhân bức xạ, người ta sử dụng nhiều tác nhân gây đột biến và mục đích chọn giống Khả năng thu nhận các đột biến nhờ các chất hóa học đã được xác định vào những năm 1930 và hàng loạt các chất như Ethylenimine, Dimethylsunfate, 1,4 Bisdiazoacethylbutan, các hợp chất Nitrozoalkylutre Người ta có thể dùng các chất gây đột biến này để xử lý hạt khô, hạt nẩy mầm, chồi, củ, hoặc vào hợp tử, tiền phôi

Hoá chất gây đột biến thấm vào tế bào tác động lên nhiễm sắc thể gây nên các đột biến về số lượng, cấu trúc nhiễm sắc thể và các đột biến gen Như chất cônsixin khi thấm vào tế bào sẽ đình chỉ việc hình thành dây tơ vô sắc tạo nên các thể đa bội Đối với từng loại cây trồng, hoá chất được sử dụng với nồng độ, thời gian tác động khác nhau lên từng vị trí cơ quan cây trồng gây đột biến

Các chất đột biến trong nhiều trường hợp có hiệu quả cao hơn các dạng bức xạ

vì nó có tính tác động rất đặc thù, nếu như khi chiếu xạ các cây trồng làm xuất hiện từ

10 - 15% các thể đột biến có khả năng sống, thì xử lý bằng các chất siêu đột biến, con

số ấy có thể đạt tới 30 - 60% Tuy nhiên, không phải các chất đột biến thay thế hoàn toàn các chất chiếu xạ Bởi vì, các mục tiêu chọn giống rất đa dạng nên dùng nhiều

thứ, loại khác nhau để xử lý đột biến (Trần Duy Quý, 1999)

2.4 Tình hình nghiên cứu xử lý đột biến hoa cúc trong và ngoài nước

2.4.1 Tình hình nghiên cứu thế giới

Hoa cúc là một trong những loại hoa cắt cành và trồng trong chậu quan trọng

khắp thế giới Các giống thương mại thường được trồng bởi đoạn cành vô tính hay mầm rễ Tuy nhiên việc lai tạo giống có giới hạn như: ngân hàng gen hạn chế, tính không tiếp hợp do sự khác biệt về nhiễm sắc thể của bố mẹ, hơn nữa sự sinh trưởng, phát triển và ra hoa là đặc tính đa gen (Kumar và ctv, 2006) Do vậy nhiều kỹ thuật di truyền và phân tử đã ra đời, tập trung vào việc gia tăng những đặc tính tốt về giá trị làm cảnh của cây thông qua việc cải thiện màu sắc, kích thước, hình dạng hoa, chiều cao, sinh trưởng, dạng sinh trưởng và tính nhảy cảm với chất lượng ánh sáng Một trong những kỹ thuật sinh học hiện đại để thực hiện điều này là xử lý đột biến trên các bộ phận sinh dưỡng hay sinh thực của cây

Trong họ cúc (Asteraceae) tuy có nhiều chủng loại có giá trị làm cảnh và thương mại nhưng hầu như chỉ có chi Chrysanthemum sp với sự đa dạng về màu sắc,

hình dạng hoa nên được chọn làm vật liệu xử lý đột biến nhân tạo nhiều nhất Theo thống kê của tổ chức FAO/IAEA cho đến cuối năm 2000 có 232 giống đột biến mới

thuộc chi Chrysanthemum sp được giới thiệu chính thực (Maluszynski và ctv, 2000)

Trong số các quốc gia công bố giống hoa cúc đột biến thì Hà Lan có đến 80 giống mới được phóng thích, chiếm vị trí hàng đầu, kế đến là Ấn Độ với 46 giống và Đức tạo ra

34 giống Hầu hết các giống cúc đột biến được tạo ra từ việc chiếu xạ bằng tia gamma

hoặc tia rơnghen và một số ít kết hợp việc nuôi cấy in vitro với chiếu xạ gamma

Nhóm tác giả Misra và ctv thuộc Viện nghiên cứu thực vật quốc gia Ấn Độ đã

tiến hành thí nghiệm gây đột biến trên hoa cúc Chrysanthemum morifolium Ramat

cv.Lalima có màu đỏ và hoa đơn có dạng hình muỗng phẳng Các hoa đơn sau đó được cấy trên môi trường MS, sau đó được chiếu xạ với tia gamma (0,5 Gy và 1 Gy) Toàn

bộ chồi tái sinh của nghiệm thức đối chứng và nghiệm thức chiếu xạ được phân lập, xử

lý ra rễ và đưa ra vườn ươm sau khi cây cứng cáp Kết quả tạo được hai đột biến từ những hoa được chiếu xạ với tia gamma (0,5 Gy), cả hai đột biến đều có hoa màu vàng, trong đó một đột biến có hoa đơn hình muỗng phẳng như giống ban đầu, đột biến còn lại có hoa đơn hình cuộn tròn

Nhiều nghiên cứu gần đây cho thấy đã ghi nhận tia gamma đã ảnh hưởng mạnh đến các giống cúc sau chiếu xạ, cụ thể là khả năng tái sinh chồi giảm, chiều cao cây, kích thước lá và hoa bị thay đổi, đồng thời làm biến dị các dạng hoa với sự sắp xếp của cánh hoa khác nhau (độ chặt cánh hoa), hình thái cánh hoa cũng bị thay đổi Ở các liều

chiếu xạ đều cho ra cá thể đột biến nhưng tần số sẽ khác nhau ở các liều chiếu xạ khác nhau (Datta và ctv, 2005)

Ngoài việc tạo đột biến trên các giống thuộc chi Chrysanthemum sp, một số loài

hoa khác như thược dược, cúc đồng tiền, hướng dương cũng đã được làm thử nghiệm chiếu xạ với các tác nhân ion hóa, nhưng số lượng giống được xử lý là không đáng kể

Bảng 2.1: Một số loài trong họ Asteraceae được xử lý đột biến

Tên khoa học Tên thông

thường

Số giống đột biến

Liều chiếu xạ tia gamma Đặc tính cải tiến

Cấu trúc cây

tiền 1 25 Gy Màu sắc hoa

dương 2 8 Gy Kháng bệnh

(Nguồn: Tổng hợp từ The FAO/IAEA Mutant Varieties Database, 2000)

Từ bảng 2.1 cho thấy, màu sắc và hình dạng hoa là hai đặc tính được quan tâm nhất trong quá trình chọn tạo giống đột biến ở một số loài thuộc nhóm Cúc Như vậy nhu cầu làm đa dạng và phong phú chủng loại giống cây hoa cảnh nói chung và cây

thuộc họ Asteraceae nói riêng là hướng đi đang được nhiều nhà chọn giống lựa chọn

Trong tương lai có thể nhu cầu này sẽ được ứng dụng trên nhiều đối tượng cây trồng làm cảnh hơn

2.4.2 Tình hình nghiên cứu trong nước

Ở nước ta phương pháp chiếu xạ in vitro đã được thực hiện, không những đã tạo

được những biến dị quan trọng là vật liệu ban đầu cho quá trình chọn tạo giống và đã

tạo ra các dòng hoa đột biến triển vọng, bước đầu ra thị trường ưa chuộng (Đỗ Quang Minh, 2003)

Theo Đào Thanh Bằng và ctv (2007), phương pháp xử lý đột biến kết hợp nuôi

cấy in itro đã và đang là phương pháp áp dụng rộng rãi, đã mở ra triển vọng to lớn

trong cải tiến giống cây trồng, đặc biệt là đối tượng hoa và cây cảnh, nhất là nhóm cây sinh sản sinh dưỡng trong đó có hoa cúc Phương pháp này không những khắc phục được hiện tượng đột biến khảm mà hiệu quả còn tăng gấp 10 lần so với phương pháp thông thường

Theo Nguyễn Tiến Thịnh (2008), cho thấy việc chiếu xạ in vitro đã tạo ra phổ

biến dị rất phong phú nhiều nhất là biến dị về màu sắc cánh hoa, số lượng cánh hoa Tuy nhiên, đối với đột biến thể khảm thì tùy vào vị trí của mô bị đột biến sau một hoặc một vài chu kỳ nhân giống vô tính mà thể khảm hoàn toàn mất đi hoặc tạo thành các dòng ổn định Do đó, việc cố định các đột biến nguyên, nghiên cứu sự phân ly của đột biến khảm là rất quan trọng để giúp chọn lọc và giữa những biến dị về màu sắc hoa Theo Nguyễn Thị Lý Anh (2007), ứng dụng kỹ thuật chiếu xạ in vitro bằng tia

gamma trong chọn giống hoa cúc cho thấy tia gamma ảnh hưởng đến chiều cao cây Khi liều chiếu xạ tăng dần thì chiều cao bị giảm dần, sự xuất hiện biến dị về dạng thân

và dạng lá như đa thân, cây thấp là những biến dị có lợi, có thể sử dụng cho quá trình chọn giống

Theo Nguyễn Xuân Viết (2010), nghiên cứu các biến dị in vitro của 5 giống cúc nhập nội qua nuôi cấy đỉnh chồi in vitro đã chiếu xạ tia gamma nguồn Co60 Cho thấy biến dị ngoài đồng ruộng của 5 giống cúc nghiên cứu hầu hết thuộc về biến dị hình thái thân và màu sắc hoa Biến dị xuất hiện phụ thuộc giống và liều chiếu.Trong đó, biến dị tăng số hoa trên cành, thay đổi màu sắc cánh hoa là những biến dị có ý nghĩa kinh tế Qua nhiều nghiên cứu trong và ngoài nước tham khảo được, vấn đề chọn tạo giống đột biến bằng kích hóa học và vật lý đã mang lại nhiều kết quả khả quan dù vẫn còn rất khiêm tốn Với việc đẩy mạnh công tác tạo giống đột biến sẽ góp phần làm phong phú về số lượng, nâng cao về chất lượng các loài cây trồng trong tự nhiên Đây

rõ ràng là một hướng đi đúng cần được đầu tư, quan tâm hơn trong tương lai

Chương 3

VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu

Thí nghiệm được tiến hành từ tháng 02 năm 2011 đến tháng 07 năm 2011 tại nhà lưới trung tâm Quản lý và Kiểm định giống cây trồng - Vật nuôi huyện Bình Chánh, Tp Hồ Chí Minh

3.2 Điều kiện khí hậu, thời tiết

Bảng 3.1: Các yếu tố khí hậu của khu vực Tp Hồ Chí Minh từ 02/2011 đến 06/2011

Tháng

Yếu tố khí hậu 2 3 4 5 6 Nhiệt độ trung bình (0C) 27,6 28,3 29,0 29,5 28,5 Lượng mưa (mm) 0 40,3 181,9 124,4 213

Ẩm độ không khí (%) 68 67 70 75 77

Tổng số giờ nắng (giờ) 188,9 137,8 187 165 159 Lượng bốc hơi (mm) 50 47 46 33 88

(Nguồn: Đài khí tượng thủy văn khu vực Nam Bộ)

Khu vực Nam Bộ nói chung và Tp Hồ Chí Minh nói riêng là nơi có 2 mùa mưa nắng rõ rệt với 6 tháng mưa, 6 tháng nắng

Tháng 2, tháng 3, tháng 4 là những tháng ít mưa, tổng số giờ nắng cao, nhất là tập trung vào tháng 2 này rất cao, đồng thời lượng mưa thấp, lượng nước bốc hơi cao,

ẩm độ cao Đây là giai đoạn cây ra vườn ươm và ra chậu nên ảnh hưởng rất nhiều sự sống và phát triển của cây Nhưng do cây trồng trong nhà lưới nên yếu tố khí hậu ít

ảnh hưởng đến sự sống và phát triển của cây

Tháng 5, tháng 6 bắt đầu vào tháng mưa, lượng mưa tăng, lượng nước bốc hơi giảm, ẩm độ bắt đầu tăng dần Vì vậy những tháng này rất thích hợp để cây hoa cúc vàng Đài Loan sinh trưởng và phát triển tốt, đồng thời năng suất và phẩm chất của hoa cũng tăng lên

3.3 Vật liệu nghiên cứu

3.3.1 Đối tượng thí nghiệm

Giống cúc vàng Đài Loan được thu thập tại thị xã Sa Đéc, tỉnh Đồng Tháp,

giống được chọn nuôi cấy trong phòng thí nghiệm bằng kỹ thuật in vitro, sau khi nuôi

cấy đỉnh chồi và nhân nhanh trong phòng thí nghiệm, đạt được đủ số lượng cây con, ta đem xử lý chiếu xạ gây đột biến bằng tia chiếu xạ gamma (Co60) tại Viên nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt Sau đó được nhân nhanh tiếp trong phòng thí nghiệm 3 lần tại Bộ môn Di truyền và Chọn giống cây trồng của Viện khoa học Kỹ thuật Nông Nghiệp Miền Nam Sau khi cây ra rễ hoàn chỉnh và đạt chiều cao 5 – 7 cm, cây được đưa ra

ngoài trồng, theo dõi sự sinh trưởng, phát triển và biến dị

3.4 Phương pháp nghiên cứu

Mỗi nghiệm thức/LLL trồng 15 cây

Mỗi chậu trồng 3 cây

Tổng số chậu thí nghiệm 45 chậu

Tồng số cây thí nghiệm 135 cây

3.4.3 Quy trình kỹ thuật trồng

3.4.3.1 Giai đoạn vườn ươm

Cây con in vitro khi đã phát triển hoàn chỉnh có đầy đủ thân, lá và rễ sẽ được

chuyển ra vườn ươm Giá thể ươm được phối trộn theo tỷ lệ: 1 tro trấu : 1 phân trùn : 1 xơ dừa (tỷ lệ 1:1:1 theo khuyến cáo của Trung tâm Quản lý và Kiểm định giống cây trồng - Vật nuôi) cho vào khay ươm, mỗi lỗ trên khay ta tiến hành trồng một cây mô

Ánh sáng: ban đầu cây chưa thích nghi với điều kiên môi trường bên ngoài cây còn yếu Ta chỉ giữ ánh sáng nhẹ để cây thích nghi dần với điều kiện bên ngoài

Chăm sóc và tưới nước: tưới 5 đến 6 lần/ngày để giữa ẩm cho cây

3.4.3.2 Giai đoạn ra chậu

Khi cây đưa ra vườn ươm khoảng 14 ngày, cây sống và cứng cáp ta tiến hành đưa cây ra chậu

Giá thể chậu được phối trộn theo tỷ lệ: 1 tro trấu : 2 phân trùn : 1 xơ dừa (tỷ lệ 1:2:1 theo khuyến cáo của trung tâm Quản lý và Kiểm định giống cây trồng - Vật nuôi) cho vào 2/3 chậu, mỗi chậu trồng 2 cây

Bổ sung ánh sáng ngăn cản hiện tượng ra hoa sớm trên hoa cúc:

- Bóng đèn thắp sáng: compact 18W

- Mật độ: 2 m2/bóng và đặt cách ngọn 1 m

- Thời gian thắp sáng: sau khi cây ra chậu được 3 ngày ta tiến hành thắp đèn, thắp từ 22 giờ đến 2 giờ sáng, thắp liên tục 30 ngày

Chăm sóc, tưới nước và cắm cọc cho cây

- Chăm sóc: thường xuyên xới đất, vun gốc kết hợp với làm cỏ cho cây

- Tưới nước: mới ra chậu cây còn yếu ta tiến hành tưới 3- 4 lần/ngày, khi cây ra

rễ hoàn chỉnh ta chỉ tưới 2 - 3 lần mỗi ngày

- Cắm cọc: khi cây đưa ra chậu được 40 – 50 ngày ta tiến hành cắm cọc, mỗi cây cắm 1 cọc tre và dùng dây mềm buộc nhẹ tránh không làm gãy cành

Bón phân: bón thúc chia 3 đợt:

- Lần 1 khi cây bắt đầu phân cành: hòa tan 200 g Ure với 30 lít nước tưới đều

cho mỗi chậu

- Lần 2 khi cây phân hoá mầm hoa: hòa tan 300 g NPK với 30 lít nước tưới đều

cho mỗi chậu

- Lần 3 khi cây có nụ con: hòa tan 200 g Kali với 30 lít nước tưới đều cho mỗi

chậu

3.4.4 Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi

3.4.4.1 Chỉ tiêu số cây sống và phát triển qua từng giai đoạn

Số cây sống trong 20, 60, 100, 140, 170 ngày: tính từ khi cây đưa ra chậu đến

20, 60, 100, 140, 170 ngày sau trồng

3.4.4.2 Các chỉ tiêu sinh trưởng và phát triển

- Thân

Chiều cao cây (cm): đo từ gốc đến đỉnh sinh trưởng cao nhất của cây

Theo dõi tốc độ tăng trưởng chiều cao cây trong quá trình sinh trưởng Tốc độ

tăng trưởng của cây được tính theo công thức

Chiều cao lần 2 – chiều cao lần 1

Tốc độ tăng trưởng = (cm/ngày)

10

- Lá

Số lá trên thân chính (lá): đếm toàn bộ số lá trên thân chính Đếm số lá trên

thân khi lá nở hoàn toàn và thấy rõ cuống Đánh dấu theo dõi lần sau

Theo dõi tốc độ ra lá của cây trong quá trình sinh trưởng Tốc độ ra lá của cây

được tính theo công thức

Số lá lần 2 – số lá lần 1

Tốc độ ra lá = (lá/ngày)

10