NGHIÊN CỨU NHÂN GIỐNG VÔ TÍNH CÂY KIM PHÁT TÀI (Zamioculcas zamiifolia) BẰNG PHƯƠNG PHÁP GIÂM Ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Niên khóa: 2004 – 2008 Sinh viên thực hiện: MAI VĂN ĐÀO Tháng 09

Ảnh hưởng của chất điều hòa sinh trưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của cây kim phát tài giâm lá .... Xuất phát từ thực tế đó, đề tài “Nghiên cứu khả năng nhân giống cây kim phát t

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC

- -

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU NHÂN GIỐNG VÔ TÍNH CÂY

KIM PHÁT TÀI (Zamioculcas zamiifolia)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC

- -

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU NHÂN GIỐNG VÔ TÍNH CÂY

KIM PHÁT TÀI (Zamioculcas zamiifolia)

BẰNG PHƯƠNG PHÁP GIÂM

Giáo viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện:

Tháng 09/2008

Khóa luận đã hoàn thành với tất cả cố gắng của bản thân Bên cạnh đó, nó cũng

là kết quả của sự động viên, giúp đỡ cả về vật chất, tinh thần và kiến thức của nhiều cá

nhân, tổ chức Để có được kết quả như ngày hôm nay em xin:

Thành kính ghi ơn sâu sắc đến mẹ Người đã sinh thành, nuôi dưỡng và hy sinh

cả cuộc đời để con bước tiếp con đường mà con đã chọn

Chân thành cảm ơn ThS Nguyễn Thị Kim Linh đã tận tình hướng dẫn và

truyền đạt những kiến thức quý báu, hết lòng giúp đỡ cho tôi trong suốt thời gian thực

hiện khóa luận

Gửi đến TS Lê Đình Đôn quan tâm và hướng dẫn em trong suốt thời thời gian

làm khóa luận

Cảm ơn Ban Giám Hiệu Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM, ban chủ nhiệm Bộ

Môn Công Nghệ Sinh Học, các thầy cô đã tận tình giảng dạy và tạo điều kiện thuận lợi

cho em trong suốt bốn năm học vừa qua

Cảm ơn các bạn lớp Công Nghệ Sinh Học 30 đã luôn đồng hành, chia sẽ vui

buồn, động viên và giúp đỡ về tinh thần và vật chất cho tôi trong những lúc khó khăn

và trong suốt thời gian học tập và làm đề tài

Cảm ơn chú Hùng (Thị xã Sađéc - Đồng Tháp) đã nhiệt tình giúp tôi tìm hiểu

thực tế về cây kim phát tài

Sau cùng, tôi gửi lòng biết ơn đến những người thân trong gia đình luôn là chỗ

dựa vững chắc về tinh thần cũng như vật chất Những người bạn của tôi luôn cảm

thông, chia sẽ trong những lúc khó khăn

MAI VĂN ĐÀO, tháng 08 năm 2008 “Nghiên cứu nhân giống vô tính cây

kim phát tài (Zamioculcas zamiifolia) bằng phương pháp giâm” Đề tài được thực

hiện tại trại Thực Nghiệm Bộ Môn Công Nghệ Sinh Học trường Đại học Nông Lâm

Tp Hồ Chí Minh từ tháng 03 đến tháng 08 năm 2008

Giáo viên hướng dẫn: ThS NGUYỄN THỊ KIM LINH

Trong quá trình hội nhập và phát triển của đất nước ta hiện nay, cây cảnh đã và đang dần dần chiếm vị trí quan trọng trong đời sống sinh hoạt giải trí của con người, đặc biệt là các loại cây cảnh dùng trang trí nội thất Với đặc tính ưa bóng, ít sâu bệnh thì kim phát tài là một trong những cây đang được ưa chuộng không chỉ ở trong nước

mà nhu cầu loại cây này ở nước ngoài cũng đang tăng cao Với tiềm năng to lớn về giá trị kinh tế thì việc xây dựng quy trình nhân giống nhằm rút ngắn thời gian và nâng cao sản lượng là cần thiết Chúng tôi tiến hành nhân giống cây kim phát tài và sử dụng các hocmon sinh trưởng để thúc đẩy nhanh quá trình tái sinh lại cây con

Nội dung nghiên cứu:

1 Khảo sát nồng độ NAA và 2,4 D đến khả năng tạo rễ, khả năng sống, sinh trưởng và phát triển của hom cây kim phát tài

2 Ảnh hưởng của giá thể đến khả năng tạo rễ

3 Ảnh hưởng vật liệu giâm đến thời gian tái sinh lại cây con

4 Tác động của chế độ dinh dưỡng và diện tích lá đến sự bật chồi và phát triển của hom giâm

Kết quả đạt được:

1 NAA nồng độ 10 ppm cho kết quả tái sinh tốt nhất; 2,4 D nồng độ 20 ppm kích thích rễ ra nhiều nhất

2 Giá thể xơ dừa là môi trường thích hợp cho quá trình tạo rễ

3 Vật liệu giâm là lá thuận lợi hơn đoạn thân lá cho quá trình tái sinh cây con

4 BA tác dụng tốt lên sự bật chồi, lân giúp cây tăng trưởng về khối lượng

Mai Van Dao, August 2008 “Studying on Invivo Propagation of

Zamioculcas zamiifolia by Raising Method” The thesis was implemented at the

experimental garden of Department of Biotechnology, Nong Lam University, Ho Chi Minh City from March 2008 to August 2008

The guide teacher: Lecturer Nguyen Thi Kim Linh

In the integration and development process of Vietnam, bonsai, especially many kinds of indoor bonsai, has increasingly played an important part in many people’s mental and entertaining lives Because of its shade-loving characteristic and being hard

to catch diseases, Zamioculcas zamiifolia is one of species more and more loved by

domestic market as well as foreign market Along with the growth on demand for

Zamioculcas zamiifolia, the economic potential of producing this kind of bonsai has

been in the rise Therefore, completing of the process of Zamioculcas zamiifolia

propagation in order to reduce time and to improve output is necessary In this thesis,

we have conducted to propagate Zamioculcas zamiifolia by using growth hormone to

promote the process of regenerating plantlets

Research contents:

The research contents of the thesis are to survey:

1 The influences of NAA and 2.4 D concentration on root, alive ratio, growth and development of cuttings

2 The impacts of different raising environment on rooting

3 The impacts of different raising materials on the time of regenerating plantlets

4 The effects of different nutrient supply and leaf area on springing buds and the development of cuttings

in the process of regenerating plantlets

4 BA growth hormone has positive impact on springing buds, phosphate helps plantlets to increase in their mass

Trang

Trang tựa ii

Lời cảm tạ iii

Nội dung tóm tắt iv

Sumary v

Mục lục vii

Danh mục chữ viết tắt x

Danh mục các bảng xi

Danh mục các hình xiii

Chương 1 MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục đích – yêu cầu 2

1.2.1 Mục đích nghiên cứu 2

1.2.2 Yêu cầu 2

Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

2.1 Giới thiệu về cây kim phát tài 3

2.1.1 Nguồn gốc và lịch sử phát triển 3

2.1.2 Đặc tính thực vật học 3

2.1.3 Tình hình sản xuất và tiêu thụ 4

2.2 Loại hình sinh sản của cây trồng 6

2.2.1 Sinh sản hữu tính 6

2.2.2 Sinh sản vô tính 6

2.2.2.1 Định nghĩa 6

2.2.2.2 Đặc tính của cây trồng sinh sản vô tính 6

2.2.2.3 Ưu điểm và hạn chế của sinh sản vô tính 7

2.3 Sinh trưởng và phát triển của thực vật 7

2.3.1 Khái niệm chung về sinh trưởng và phát triển của thực vật 7

vii

2.3.2.1 Auxin 8

2.3.2.2 Xytokinin 9

2.3.3 Tác động của dinh dưỡng đến sinh trưởng và phát triển trong cây 10

2.3.3.1 Tương quan kích thích 10

2.3.3.2 Về dinh dưỡng 11

2.3.4 Ý nghĩa 12

Chương 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 13

3.1 Thời gian và địa điểm 13

3.2 Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm 13

3.3 Vật liệu thí nghiệm 13

3.4 Nội dung và phương pháp thí nghiệm 13

3.4.1 Chất điều hòa sinh trưởng 13

3.4.2 Giá thể 16

3.4.3 Vật liệu giâm 18

3.4.4 Chế độ dinh dưỡng 20

3.4.5 Sự tương quan sinh trưởng trong cây 23

3.4.6 Chỉ tiêu theo dõi và phân tích thống kê 24

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 26

4.1 Ảnh hưởng của chất điều hòa sinh trưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của cây kim phát tài giâm lá 26

4.1.1 Đánh giá tác động của NAA lên quá trình hình thành rễ 26

4.1.2 Đánh giá tác động của 2,4 D đến quá trình hình thành rễ 30

4.1.3 So sánh tác dụng NAA và 2,4 D đến sự hình thành rễ của hom giâm 33

4.2 Ảnh hưởng của giá thể đến quá trình tạo rễ của hom giâm 34

4.3 Tính quyết định của vật liệu giâm đến khả năng tái sinh cây con 36

4.4 Nhu cầu dinh dưỡng đến sự sinh trưởng và phát triển của cây con 37

4.5 Ảnh hưởng diện tích lá đến sinh trưởng và phát triển của hom giâm 40

4.6 Tỷ lệ sống của hom giâm 44

viii

5.1 Kết luận 45 5.2 Đề nghị 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO 46 PHỤ LỤC

ix

Trang Bảng 3.1A Bố trí thí nghiệm giâm lá cây kim phát tài của các nghiệm thức ở các

nồng độ NAA khác nhau 14 Bảng 3.1B Bố trí thí nghiệm giâm lá cây kim phát tài của các nghiệm thức ở các

nồng độ 2,4 D khác nhau 14 Bảng 3.2 Bố trí thí nghiệm giâm lá cây kim phát tài của các nghiệm thức ở các giá

thể khác nhau 16 Bảng 3.3 Bố trí thí nghiệm cây kim phát tài ở các vật liệu giâm khác nhau 18 Bảng 3.4 Bố trí thí nghiệm cây kim phát tài của các nghiêm thức ở các chế độ

dinh dưỡng khác nhau 20 Bảng 3.5 Bố trí thí nghiệm ảnh hưởng diện tích lá đến quá trình phát sinh chồi 22 Bảng 4.1 Tác động của NAA đến số rễ mới, chiều dài và thể tích mô sẹo của hôm

15 ngày sau giâm 26 Bảng 4.2 Số rễ, chiều dài và thể tích mô sẹo của lá giâm sau 30 ngày dưới tác

động NAA 27 Bảng 4.3 Số rễ, chiều dài và thể tích mô sẹo của lá giâm sau 45 và 60 ngày dưới

tác động của NAA 28 Bảng 4.4 Ảnh hưởng của 2,4 D đến số rễ và chiều dài rễ ở 30 ngày sau giâm 31 Bảng 4.5 Tác động của 2,4 D đến số lượng rễ, chiều dài rễ và thể tích mô sẹo ở 45

và 60 ngày sau giâm 32 Bảng 4.6 Thể tích mô sẹo, số rễ và chiều dài rễ sau 20 ngày giâm trên các giá thể

khác nhau 34 Bảng 4.7 Thể tích mô sẹo, số rễ và chiều dài rễ ở 40 ngày sau giâm ở các giá thể

khác nhau 35 Bảng 4.8 Thể tích mô sẹo, số rễ và chiều dài rễ ở các vật liệu giâm ở thời điểm

khác nhau 36

xi

bầu 38 Bảng 4.10 Sự phát sinh chồi của hom sau 40 ngày cung cấp chất dinh dưỡng 38 Bảng 4.11 Số chồi mới, chiều cao chồi, thể tích mô sẹo khi diện tích lá thay đổi ở

20 và 40 ngày ra bầu 41

xii

xiii

Trang

Hình 2.1 Cây kim phát tài (Zamioculcas zamiifolia) 3

Hình 2.1 Quá trình nhân giống cây kim phát tài ở Sađéc, Đồng Tháp 5

Hình 3.1 Sơ đồ cách tiến hành thí nghiệm chất điều hòa sinh trưởng 15

Hình 3.1 Các loại giá thể 17

Hình 3.3 Vật liệu giâm 19

Hình 3.4 Sơ đồ tiến hành thí nghiêm phân bón và đường kính mô sẹo 30 ngày tuổi 22

Hình 3.5 Sơ đồ tiến hành thí nghiệm sự tương quan sinh trưởng trong cây 24

Hình 4.1 Đồ thị diễn biến số rễ các nghiệm thức xử lí NAA sau thời gian giâm 28

Hình 4.2 Đồ thị diễn biến chiều dài rễ các nghiệm thức xử lí NAA sau thời gian giâm 29

Hình 4.3 Số rễ, chiều dài rễ và thể tích mô sẹo sau các thời gian giâm khác nhau được xử lí NAA ở nồng độ 10 ppm 29

Hình 4.4 Tác động của 2,4 D lên quá trình tạo rễ 30

Hình 4.5 Sự tổn thương và phục hồi của hom khi xử lí 2,4 D trước khi giâm 31

Hình 4.6 Đồ thị diễn biến chiều dài rễ ở các nghiệm thức xử lí 2,4 D sau thời gian giâm 32

Hình 4.7 Đồ thị diễn biến số rễ ở các nghiệm thức xử lí 2,4 D sau thời gian giâm 33

Hình 4.8 Đồ thị diễn biến chiều dài và số rễ sau khi xử lí hocmon sinh trưởng khác nhau ở nồng độ 10 ppm sau thời gian giâm 34

Hình 4.9 Thể tích mô sẹo, số rễ, chiều dài rễ của lá ở giá thể giâm khác nhau sau 20 và 40 ngày sau giâm 35

Hình 4.10 Ảnh hưởng của vật liệu giâm đến quá trình tái sinh cây con 37

Hình 4.11 Biểu hiện của hom khi cung cấp chất dinh dưỡng 39

Hình 4.12 Sự phát sinh chồi sau 40 ngày ra bầu ở các chế độ dinh dưỡng khác nhau 40

Hình 4.13 Sự phát sinh chồi sau 40 ngày ra bầu ở các diện tích lá khác nhau 42

Hình 4.14 Sơ đồ qui trình nhân giống vô tính cây kim phát tài bằng phương pháp giâm 43

là thị trường châu Á

Được đưa vào nước ta từ năm 2000, kim phát tài ngày càng chứng minh là loại cây kiểng mang lại giá trị kinh tế cao cho người trồng Đặc biệt từ đầu năm 2007 đến nay, nhu cầu về loại cây này từ các công ty nước ngoài như: Hàn Quốc, Thái Lan, Singapore tăng mạnh và làm cho giá trị kinh tế của loại cây kiểng này tăng gấp 5 lần

so với trước năm 2004 (Hoàng Anh, 2008) Tuy nhiên qua khảo sát thực tế tại các vùng trồng nhiều kim phát tài ở nước ta như Đồng Tháp, Bến Tre thì việc nhân giống loại cây này chỉ dựa trên kinh nghiệm là chính, quy trình nhân giống ở đây chưa kết hợp giữa kinh nghiệm và ứng dụng khoa học vào thực tế Điều đó dẫn đến hiệu quả và

năng suất thấp, thời gian tạo ra sản phẩm dài Xuất phát từ thực tế đó, đề tài “Nghiên

cứu khả năng nhân giống cây kim phát tài (Zamioculcas zamiifolia) bằng phương

pháp giâm” được thực hiện nhằm nâng cao tỷ lệ sống và rút ngắn thời gian từ hom

giâm đến cây trưởng thành góp phần xây dựng quy trình nhân giống để nâng cao hiệu quả kinh tế của nghề trồng cây kim phát tài

1.2 Mục đích – yêu cầu

1.2.1 Mục đích nghiên cứu

Xây dựng quy trình nhân giống vô tính cây kim phát tài bằng phương pháp giâm

1.2.2 Yêu cầu

 Xác định hocmon sinh trưởng và nồng độ thích hợp cho quá trình tạo rễ

 Đưa ra vật liệu giâm và giá thể phù hợp cho thích nghi ban đầu của hom giâm

 Xác định chế độ dinh dưỡng cần thiết cho sự phát sinh chồi và sau đó phát triển thành cây con

 Nắm được tương quan giữa sinh trưởng và phát triển trong cây để từ đó điều chỉnh chúng theo ý muốn

Chương 2

TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Giới thiệu về cây kim phát tài

2.1.1 Nguồn gốc và lịch sử phát triển

Cây kim phát tài (Zamioculcas zamiifolia) là một loài hiếm thuộc họ Araceae

được tìm thấy trong tự nhiên, xuất hiện đầu tiên ở phía Đông Châu Phi, có nhiều ở Tanzania và Zanizibar Chúng sống ở những đồng cỏ khô ráo, phổ biến dưới những cánh rừng thấp có bóng râm Trước đây, cây kim phát tài được biết đến nhờ vào đặc điểm nổi bật là lá non rơi xuống đất xuất hiện rễ và củ, sau đó là cây con mới được hình thành Đây là loài ít bị côn trùng, sâu bọ gây hại, ưu bóng râm và được con người đem về sử dụng làm cây cảnh để trong nhà như trên bàn làm việc, trang trí trong phòng, cơ quan,… (Joseph A M Holtum và ctv, 2007)

Hình 2.1 Cây kim phát tài (Zamioculcas zamiifolia)

Zamioculcas zamiifolia được các nhà khoa học biết đến và mô tả từ năm 1905

và đưa vào thương mại hóa năm 2000 Từ đó loài cây này dần chiếm lĩnh thị trường cây cảnh để trong nhà, đặc biệt là thị trường châu Á với các nước như: Hàn Quốc, Trung Quốc, Singapor, Đài Loan, Việt Nam,… (Michael Hesse và các ctv, 2001)

Zamioculcas zamiifolia được đưa vào Việt Nam năm 1999 bởi công ty thương

mại và sản xuất Lục Sinh Hoá và đặt tên là “Kim Phát Tài” Năm 2003, kim phát tài

được nhập vào Việt Nam từ Thái Lan và các vườn kiểng bắt đầu nhân giống để bán (Đặng Sông Nước, 2008) Ở nước ta, cây kim phát tài được trồng nhiều nhất: huyện Chợ Lách (Bến Tre), Thị xã Sađéc (Đồng Tháp)

2.1.2 Đặc tính thực vật học

Tên khoa học: Zamioculcas zamiifolia

Họ Ráy: Araceae

Tên thông dụng: Zz plant

Tên Việt Nam: Kim Phát Tài

Theo Dr Simon Mayo và các ctv (2007), kim phát tài là loại cây ưa bóng râm,

có thể sống trong mát không cần ánh sáng mặt trời, sống ở nhiệt độ trên 20 – 28oC Lá hình lông chim, bóng và có màu xanh đậm, cuốn lá thon thon hình trụ, thân mọng nước

- Rễ: thuộc loại rễ chùm, có nhiều rễ mọc ra từ củ gọi là thân chính

- Thân: thuộc loại thân mọng nước có 2 dạng thân gồm: thân chính gọi là củ rễ

và thân trên gọi là thân giả, trên thân giả có nhiều lá và thân giả được gọi là chồi cây Các thân giả gắn vào thân chính

- Lá: hình bản dày, dạng hình thoi hai đầu thon nhọn, lá thuộc dạng lá đơn mọc đối xứng, gân lá hình mạng lưới chân chim, có độ dày 2 mm bóng và có màu xanh đậm

- Hoa: thuộc loại hoa lưỡng tính

- Hạt: còn non có màu xanh, khi chín có màu đen dạng tròn

2.1.3 Tình hình sản xuất và tiêu thụ

a Tình hình sản xuất

Ở nước ta, vùng trồng nhiều kim phát tài nhất là thị xã Sađéc - Đồng Tháp và ở làng hoa kiểng Cái Mơn (Vĩnh Thành - Chợ Lách - Bến tre) Tại đây, người dân nhân giống bằng đoạn thân lá và nhân giống bằng lá Trong đó, hình thức nhân giống dùng đoạn thân lá là chủ yếu và được minh hoạ bằng hình 2.2 dưới đây:

Hình 2.2 Qui trình nhân giốn cây kim phát tài ở Sađéc - Đồng Tháp

Bước 1: Chọn những cành còn non, khỏe và cắt ra thành nhiều đoạn (mỗi đoạn

từ 2 đến 3 lá)

Bước 2: Giâm vào giá thể là xơ dừa (hoặc trấu) và tro Các giá thể này được

đựng trong các bịch nilong có đương kính khoảng 12 cm và chiều cao 16 cm

Bước 3: Với chế độ nước tưới là 2 lần/ngày, 5 phút/lần, tưới bằng vòi phun

môtơ Được che một lớp lưới ( ngăn được 50% ánh sáng)

Với qui trình nhân giống như trên thì tỷ lệ sống đạt khoảng 80% đến 90%, mất khoảng 6 tháng hom mới lên được 2 lá mầm dài khoảng 20 cm, mất 14 tháng mới cho

ra cây hoàn chỉnh

b Tình hình tiêu thụ

Với những đặc điểm thực vật học như trên, cây kim phát tài ngày càng được ưa chuộng bởi thị trường trong và ngoài nước Minh chứng cụ thể, nhu cầu về kim phát tài từ các nước Hàn Quốc, Trung Quốc, Singapore tăng mạnh trong những năm gần đây Theo thống kê từ đầu năm 2007 đến nay, các công ty Hàn Quốc đã vào nước ta ký hợp đồng nhập khẩu 5 triệu cây kim phát tài 2 lá mầm trở lên, ngoài ra kim phát tài

òn đư

ưa chuộng ở các , các khu công nghiệp

c ợc xuất khẩu sang Trung Quốc, Đài Loan gần 1 triệu cây (Hoàng Anh, 2008)

Đối với thị trường trong nước, kim phát tài ngày càng được

thành phố lớn như Hà Nội, TP Hồ Chí Minh

2.2 Loại hình sinh sản củ

2.2.1 Sinh sản hữu tính

Sinh sản hữu tính là kiểu sinh sản trong đó có sự hợp nhất của giao tử đực (n)

và giao tử cái (n) tạo n

i truyền của cây con được nhân ra hoàn toàn giống

2.2.2.2 Đặc tính của cây trồng sinh sản vô tính

Theo Chahal và Gosa

như sau:

- Phần lớn thuộc nhóm cây đa niên như

ề cây có củ như: khoai tây, khoai lang

- Biểu hiện dị hợp tử rất cao chứng tỏ sự thuận lợi về tiến hóa Chúng sẽ có mức

độ suy giảm

ối

- Nhiều loài câ

ờng và chuối

- Thường là cây trồng thụ phấn chéo với mức độ rất rộng

- Hầu hết chúng đều thể hiện sự trổ hoa suy yếu, thậm

- Do bản chất dị hợp tử của nó, thế hệ đầu tiên của việc lai giữa hai giống sẽ biểu hiện sự biến dị khổng lồ, trong đó có rất nhiều con lai không thích nghi và yếu ớt

2.2.2.3 Ưu điểm và hạn chế của sinh sản vô tính

- Nó tạo ra sự đồng nhất di truyền tuyệt đối trong các dòng vô tính nên sâu bệnh

có thể bộc phát trên nền tảng đa dạng di truyền hẹp, hoặc có thể ảnh hưởng đến môi trường do cân bằng sinh học không ổn định

- Sự xuất hiện những đột biến nhỏ chưa được khám phá sẽ tích tụ dần dần và làm thay đổi thành phần di truyền của dòng vô tính

2.3 Sinh trưởng và phát triển của thực vật

2.3.1 Khái niệm chung về sinh trưởng và phát triển của thực vật

- Sinh trưởng: Là sự tạo mới các yếu tố cấu trúc một cách không thuận nghịch

của tế bào, mô, toàn cây và kết quả dẫn đến sự tăng về số lượng, kích thước, thể tích, sinh khối của chúng Nói chung sinh trưởng là sự tăng trưởng về mặt lượng

Ví dụ về sự sinh trưởng như sự phân chia và sự giãn của tế bào, sự tăng kích thước của quả, lá, hoa…, sự nảy lộc, đâm chồi, sự đẻ nhánh… Các biểu hiện này không thể đảo ngược được

- Phát triển: Là quá trình biến đổi về chất bên trong tế bào, mô và toàn cây để

dẫn đến sự thay đổi về hình thái và chức năng của chúng Nói chung phát triển là phạm trù biến đổi về chất

Ví dụ về sự phát triển như sự nảy mầm của một hạt là quá trình phát triển vì từ hạt chuyển thành cây con là có sự biến đổi rõ rệt về hình thái cũng như thay đổi cơ bản

về chức năng hoặc sự ra hoa là một bước ngoặt chuyển từ giai đoạn sinh trưởng các cơ quan sinh dưỡng sang giai đoạn hình thành cơ quan sinh sản

2.3.2 Các chất điều hòa sinh trưởng ở thực vật

Các chất điều hòa sinh, trưởng phát triển thực vật là các chất hữu cơ có bản chất hoá học khác nhau nhưng điều có tác dụng điều tiết quá trình sinh trưởng, phát triển của cây từ khi tế bào trứng thụ tinh phát triển thành phôi cho đến khi cây hình thành cơ quan sinh sản, cơ quan dự trữ và kết thúc chu kì sống của mình

2.3.2.1 Auxin

- Giới thiệu về auxin

Auxin là phitohocmon đầu tiên trong cây được phát hiện vào năm 1934 Đó chính là axit β-indol axetic (IAA) Con người đã tổng hợp rất nhiều hợp chất hoá học khác nhau nhưng chúng có hoạt tính sinh lí tương tự như IAA gọi là auxin tổng hợp được sử dụng rộng rãi trong sản xuất là α-NAA, IBA,…

IAA và những dẫn xuất của nó thấy trong nhiều cây và nói chung tác dụng giống nhau, có lẽ vì thế sự chuyển hóa lẫn nhau tương đối dễ dàng

Auxin hoạt hóa sự sinh tổng hợp những hợp chất cao phân tử (protein, xenluloza, chất pectin) và ngăn cản sự phân giải chúng Bởi vậy auxin trì hoãn sự rụng

lá và củanhững cơ quan khác, xúc tiến sự sắp xếp của những rễ bất định

- Vai trò sinh lí của auxin

Auxin có tác dụng điều chỉnh rất nhiều quá trình sinh trưởng của tế bào cơ quan

- Naphtil axetic axit (α-NAA)

Công thức phân tử: C12H11O2

Trọng lượng phân tử: 187 đvC

Công thức cấu tạo:

- Giới thiệu về xytokinin

Xytokinin là phitohocmon thứ ba được phát hiện vào năm 1963 Xytokinin trong cây chủ yếu là chất zeatin Các xytokinin tổng hợp được sử dụng rộng rãi trong nuôi cấy mô tế bào là kinetin và benzyl ademin (BA) Xytokinin là chất hoạt hóa sự phân chia tế bào, ngăn cản sự mất màu diệp lục của lá Vì vậy có tác dụng lên sự tạo chồi, kích thích sự sinh trưởng của cây trồng

- Vai trò sinh lí của xytokinin

Hiệu quả đặc trưng nhất của xytokinin là hoạt hóa sự phân chia tế bào Hiệu quả này có được là do nó kích thích sự tổng hợp axit nucleic, protein và có mặt trong ARN vận chuyển

Xytokinin là hocmon hình thành chồi vì nó kích thích mạnh mẽ lên sự phân hoá chồi Chính vì vậy mà cùng với auxin, nó điều chỉnh hiện tượng ưu thế ngọn, giải phóng các chồi bên khỏi sự ức chế tương quan của chồi ngọn Hiệu quả này của xytokinin là đối kháng với auxin

Xytokinin là hocmon trẻ hóa Nó có tác dụng kìm hãm sự hóa già và kéo dài tuổi thọ của cây Nó ức chế các quá trình thuỷ phân, tăng quá trình tổng hợp, đặc biệt

là tổng hợp protein, axit nucleic và diệp lục

Xytokinin có hiệu quả lên sự phân hóa giới tính cái

Xytokinin có tác dụng kích thích sự nảy mầm của hạt, củ và cũng có tác dụng phá sự ngủ của cây

- Benzyl Adenin

Công thức phân tử: C12H11N5

Trọng lượng phân tử: 225 đvC

Công thức cấu tạo:

2.3.3 Tác động của dinh dưỡng đến sinh trưởng và phát triển trong cây

2.3.3.1 Tương quan kích thích

Xảy ra khi bộ phận này sinh trưởng sẽ kích thích bộ phận khác sinh trưởng theo Ví dụ điển hình là hệ thống rễ sinh trưởng tốt sẽ kích thích thân lá sinh trưởng mạnh và ngược lại

Nitơ là nguyên tố đặc thù của protein mà protein là thành phần chủ yếu cấu tạo nên vật chất của tế bào và là thành phần bắt buộc của các enzim Nitơ vừa có vai trò cấu trúc vừa có vai trò chức năng:

 Có trong thành phần axit nucleic và chức năng duy trì và truyền thông tin

 Là thành phần quan trọng của diệp lục và thực hiện chức năng quang hợp

 Cấu tạo nên một số phitohocmon như auxin và xytokinin là hocmon quan trọng nhất trong quá trình phân chia và sinh trưởng của tế bào

Vì vậy, khi được cung cấp đủ Nitơ, cây sinh trưởng phát triển mạnh về chiều cao, diện tích lá, đẻ nhiều nhánh và tăng sinh khối Quá trình trao đổi chất và năng lượng được tăng cường Xúc tiến các hoạt động sinh lí như quang hợp, hô hấp, dinh dưỡng khoáng,…

+ Lân (P)

Chức năng quan trọng nhất của lân trong cây là dự trữ và trao đổi năng lượng sinh học Lân tham gia vào thành phần của lớp photpholipit là hợp chất rất quan trọng cấu tạo nên hệ thống màng sinh học tế bào Có mặt trong thành phần của axit nucleic, vai trò trong quá trình di truyền của cây

Lân là yếu tố cần thiết để tạo thành ATP và ADP ATP là nguồn năng lượng kiểm soát các quá trình sinh học cần năng lượng trong cây Tham gia vào nhóm hoạt động của các enzym oxi hoá khử là NAD, NADP, FAD, FMN Đây là các enzym cực

kì quan trọng trong quá trình quang hợp, hô hấp, quá trình đồng hoá,…

Cây trồng hấp thu lân dưới hai dạng ion orthophosphate H2PO4- và HPO42-, sự hấp thụ H2PO4- lớn nhất ở pH thấp và ngược lại hấp thu HPO42- lớn nhất khi pH cao

Do đó, khi được bón đủ phân lân cây sinh trưởng tốt, hệ thống rễ phát triển Quá trình trao đổi chất và năng lượng diễn ra mạnh mẽ Ngoài ra còn xúc tiến quá trình quang hợp và hô hấp

+ Kali (K)

Kali trong cây trồng không tham gia hình thành bất kỳ một hợp chất nào nhưng vai trò sinh lí của K đối với cây cực kì quan trọng là điều chỉnh các hoạt động trao đổi chất và các hoạt động sinh lí của cây như: điều chỉnh các đặc tính lí hóa của keo nguyên sinh chất, sự đóng mở của khí khổng, dòng vận chuyển các chất hữu cơ trong mạch libe, hoạt hóa enzim, tăng tính chống chịu,…

Vì thế, cung cấp đủ K sẽ làm tăng khả năng chống chịu của cây đối với điều kiện bất lợi của ngoại cảnh, tăng quá trình vận chuyển các chất hữu cơ tích lũy nên làm tăng năng suất, giúp phát huy tối đa hiệu quả của đạm và lân

b Các nguyên tố vi lượng

Các nguyên tố vi lượng có hàm lượng nhỏ hơn 0,1% chất khô, bao gồm các nguyên tố: Fe, Cu, Mn, B, Mo, Ni, Co,… Tuy hàm lượng rất thấp nhưng không thể thiếu được vì chúng có vai trò điều chỉnh các hoạt động sống của cây như:

- Hoạt hóa hệ thống enzim Đây là vai trò quan trọng nhất của các nguyên tố vi lượng

- Làm thay đổi đặc tính lí hóa của nguyên sinh chất, ảnh hưởng đến tốc độ và chiều hướng của phản ứng hóa sinh

- Có khả năng làm thay đổi tính chống chịu của cây đối với điều kiện không thuận lợi của môi trường

Chương 3

VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu

 Thời gian thực hiện: từ tháng 03 đến tháng 08 năm 2008

 Địa điểm thực hiện: Trại thực nghiệm Bộ môn Công Nghệ Sinh Học - Trường Đại Học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh

3.2 Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm

Nhà giâm, khay nhựa, bình tưới nước, dao lam, kéo, ống xilanh, thước đo, nhiệt

kế, ẩm độ kế, lưới che,…

3.3 Vật liệu thí nghiệm

Đối tượng dùng để thí nghiệm là cây kim phát tài (Zamioculcas zamiifolia)

3.4 Nội dung và phương pháp thí nghiệm

3.4.1 Chất điều hòa sinh trưởng

Thí nghiệm 1: Khảo sát nồng độ NAA và 2,4D đến khả năng tạo rễ, tỷ lệ sống,

khả năng sinh trưởng và phát triển trên hom cây kim phát tài

a Nội dung

Thí nghiệm được tiến hành dựa trên tác dụng của hocmon tăng trưởng auxin

“Các chất này cũng đóng vai trò quan trọng trong sự phân chia của mô và trong quá trình tạo rễ” (Nguyễn Đức Thành, 2000) NAA và 2,4D là những auxin tổng hợp được

sử dụng rộng rãi, đặc biệt là NAA được Went và Thimann (1937) phát hiện và chất này làm tăng hô hấp của tế bào và mô, tăng hoạt tính enzyme và thúc đẩy quá trình trao đổi chất Butenko (1964) cho thấy NAA có tác dụng tạo rễ mạnh hơn các auxin khác Từ cơ sở này, mục đích của thí nghiệm là tìm ra auxin (NAA, 2,4 D) nào, ở nồng

độ (ppm) bao nhiêu thì có tác dụng tốt nhất lên quá trình nhân giống cây kim phát tài

Bước 2: Ngâm các lá này vào trong khay nhựa có chứa sẵn nồng độ NAA hoặc

2,4D (0 ppm, 10 ppm, 20 ppm, 30 ppm) trong 30 phút và sao cho vết cắt ngập trong dung dịch 2 cm

Bước 3: Giâm vào giá thể là xơ dừa Chuẩn bị giá thể trước một ngày và tưới

nước để rửa trôi cặn bẩn và làm ẩm giá thể

Bước 4: Cuối cùng cho vào nhà giâm và chăm sóc ở chế độ nước tưới phun

sương 2 lần/ngày và 30 phút/lần

Hình 3.1 Sơ đồ cách tiến hành thí nghiệm chất điều hòa sinh trưởng

(1) Cây kim phát tài, (2) Cắt nhánh, (3) Lá non, (4) Xử lí hóa chất, (5) Giá thể, (6) Nhà giâm

 Điều kiện thí nghiệm

Nhiệt độ: 27 ± 20C

Ẩm độ: 85 5%

Thời gian thí nghiệm: 60 ngày

3.4.2 Giá thể

Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của giá thể đến việc tạo rễ của hom giâm

cây kim phát tài

a Nội dung

Giá thể cũng đóng vai trò quan trọng trong quy trình nhân giống, bởi l bước đầu

tạo nên môi trường để hom bám, thích nghi và hình thành rễ bất định Là nơi cung cấp

các chất cần thiết như: nước, các chất khoáng, oxi,… nhằm tạo điều kiện tái sinh thuận

lợi nhất cho hom Có nhiều loại giá thể thường dùng để giâm như là tro, xơ dừa, cát,…

nhưng không phải giá thể nào cũng thích hợp với một loại cây mà nguyên nhân là mỗi

loại giá thể có những đặc điểm riêng và các loại cây dùng để giâm cũng như vậy Vì

thế thí nghiệm này sẽ tìm ra giá thể thích hợp với việc nhân giống cây kim phát tài

b Phương pháp thí nghiệm

 Bố trí thí nghiệm

Thí nghiệm gồm 3 nghiệm thức (G1, G2, G3) và được bố trí theo kiểu hoàn toàn

ngẫu nhiên đơn yếu tố và 4 lần lặp lại Mỗi nghiệm thức gồm 32 lá

Bảng 3.2 Bố trí thí nghiệm giâm lá cây kim phát tài của các nghiệm thức ở các

Bước 1: Dùng dao lam đã vô trùng cắt các lá kim phát tài còn non, bóng, không

bị bệnh, có chiều dài khoảng 9 ± 0,5 cm

Bước 2: Ngâm các lá vừa cắt trong dung dịch NAA 10 ppm trong thời gian 30

phút

Bước 3: Giâm vào giá thể: Tro, xơ dừa, cát (được chuẩn bị trước một ngày và

tưới nước để rửa trôi cặn bẩn và làm ẩm giá thể)

Bước 4: Đưa vào nhà giâm và chăm sóc với chế độ: phun sương 2 lần/ngày, 30

phút/lần

Hình 3.2 Các loại giá thể

(1) Tro, (2) Xơ dừa, (3) Cát

phát tài dưới đây sẽ so sánh kết quả tái sinh lại cây mới khi dùng hai bộ phận mô sinh

dưỡng khác nhau: lá và thân lá

b Phương pháp thí nghiệm

Hình 3.3: Vật liệu giâm

(1) Lá, (2) Đoạn thân lá, (3) kích thước lá, (4) Kích thước đoạn thân lá

 Bố trí thí nghiệm

Thí nghiệm gồm hai nghiệm thức (V1, V2) được bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu

nhiên và 4 lần lặp lại Mỗi nghiệm thức gồm 32 lá

Bảng 3.3 Bố trí thí nghiệm cây kim phát tài ở các vật liệu giâm khác nhau

Bước 2: Dùng dao lam đã được khử trùng bằng cồn cắt các lá và những đoạn

thân lá (cần chọn những lá ở các vị trí gần giống nhau trên cành sao cho kích cỡ gần

tương đương nhau về chiều dài của lá và đường kính của thân)

Bước 3: Ngâm các lá và đoạn thân lá trong dung dịch NAA 10 ppm trong thời

gian 30 phút

Bước 4: Giâm vào giá thể là xơ dừa được chuẩn bị sẵn trước một ngày và tưới

nước để rửa trôi cặn bẩn, làm ẩm

Bước 5: Đưa vào nhà giâm và chăm sóc với chế độ: phun sương 2 lần/ngày, 30

giữ ẩm) được chuẩn bị trước một ngày

Bước 4: Đem vào nhà lưới và chăm sóc: phun sương 2 lần/ ngày, 30

phút/lần

Bước 5: Các lá được 30 ngày sau giâm tiến hành nhổ lên và chọn ra hom

có số rễ và kích thước mô sẹo tương đương nhau: 4 hoặc 5 rễ, mô sẹo có đường kính từ 1 đến 1,10 cm

Bước 6: Giá thể dùng để trồng có thành phần: 1 đất cát + 1 xơ dừa + 1 tro

Được chuẩn bị trước một ngày, tưới nước để giữ ẩm

Bước 7: Chăm sóc chế độ dinh dưỡng: sau khi ra bầu khoảng 7 ngày sau

mới bắt đầu cho dinh dưỡng vào, các lần tiếp theo 7 ngày/lần

Các chế độ dinh dưỡng

 BA ở nồng độ 5 ppm (5mg/lít), 1 dm3BA 5 ppm/phun 10 m2

 Phân lân: Supephotphat Long Thành

- Với thành phần

P2O5 hữu hiệu 15,5%; MgO 7%; CaO 30%; S 12%

SiO2, chất hữu cơ và nguyên tố vi lượng Fe, Mn, Cu, Mo…

3.4.5 Sự tương quan sinh trưởng trong cây

Thí nghiệm 5: Ảnh hưởng của diện tích lá đến quá trình phát sinh chồi của lá

kim phát tài được 30 ngày tuổi

a Nội dung

Cơ thể thực vật là một chỉnh thể cân đối, toàn vẹn Tính toàn năng của tế bào

thực vật đó được đảm bảo bằng các mối tương quan mật thiết giữa các cơ quan bộ

phận đang sinh trưởng trong cây Nếu muốn thân lá sinh trưởng mạnh, chậm ra hoa,

hình thành mô sẹo thì cần có các biện pháp kích thích bộ rễ sinh trưởng mạnh để tổng

hợp nhiều xytokinin làm trẻ hoá cây, ức chế ra hoa Và ngược lại, nếu muốn các bộ

phận ngừng sinh trưởng để chuyển sang giai đoạn phát triển thì cần ngăn chặn sự phát

triển của bộ rễ (Nguyễn Đức Thành, 2000) Từ cơ sở đó, nếu muốn sự bật chồi sớm

hơn trên cây kim phát tài ở giai đoạn sau 30 ngày tuổi, ta can thiệp vào quá trình sống

của chúng Để thực hiện điều đó, thí nghiệm 5 so sánh ảnh hưởng diện tích của lá –

nguồn quang hợp duy nhất cung cấp năng lượng và nguồn auxin cho cây

b Phương pháp thí nghiệm

 Bố trí thí nghiệm

Thí nghiệm gồm 3 nghiệm thức (S1, S2, S3) được bố trí theo kiểu hoàn toàn

ngẫu nhiên và ba lần lặp lại Mỗi nghiệm thức gồm 32 lá

Bảng 3.5: Bố trí thí nghiệm ảnh hưởng diện tích lá đến quá trình phát sinh chồi

Nghiệm thức Vật liệu Số hom

Bước 3: Giâm vào trong giá thể xơ dừa (tưới nước để rửa trôi cặn bẩn và

giữ ẩm) được chuẩn bị trước một ngày

Bước 4: Đem vào nhà lưới và chăm sóc: phun sương 2 lần/ ngày, 30

phút/lần

Bước 5: Các lá được 30 ngày sau giâm tiến hành nhổ lên và chọn ra lá có

số rễ và kích thước mô sẹo tương đương nhau: 4 hoặc 5 rễ, khối mô sẹo có đường kính từ 1 đến 1,10 cm Trong đó:

+ Lá cắt hết lá chỉ giữ lại khối mô sẹo và rễ

+ Lá cắt ½ lá hiện có bỏ đi

+ Lá giữ nguyên, không can thiệp vào diện tích lá

Bước 6: Giá thể dùng để trồng có thành phần: 1 đất cát + 1 xơ dừa + 1 tro

Được chuẩn bị trước một ngày, tưới nước để giữ ẩm

Bước 7: Chăm sóc chế độ dinh dưỡng là BA 5ppm và phân lân Long Thành

được bón xen kẽ nhau (sau khi ra bầu khoảng 7 ngày sau mới bắt đầu cho dinh dưỡng vào, các lần tiếp theo 7 ngày/lần)

 Điều kiện thí nghiệm

- Nhiệt độ: 25 – 35oC

- Độ ẩm: 70 – 80%

- Thời gian thí nghiệm: 40 ngày

3.4.6 Chỉ tiêu theo dõi và phân tích thống kê

 Chỉ tiêu theo dõi

- Tỷ lệ sống: Số hom phát sinh mô sẹo và rễ được 30 ngày sau giâm trên tổng

số hom giâm ban đầu

- Số chồi mới/hom giâm, chiều cao chồi (mm): là trung bình cộng của tất cả các chồi/hom giâm

- Số rễ/hom giâm, chiều dài rễ (mm): là trung bình cộng của tất cả các rễ/hom

- Thể tích khối mô sẹo: Được tính bởi công thức thể tích khối chõm cầu:

Trong đó: - R (mm) là bán kính chõm cầu,

- h (mm) chiều cao chõm cầu

 Phân tích thống kê

Xử lý số liệu thống kê bằng phần mềm EXCEL và phân tích ANOVA sử dụng phần mềm MSTATC và MegaStat

Chương 4

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1 Ảnh hưởng của chất điều hòa sinh trưởng đến sự ra rễ, sinh trưởng và phát

triển của cây kim phát tài giâm lá

“Tính toàn năng của tế bào thực vật là khả năng của tế bào đã được biệt hóa có

khả năng thể hiện toàn bộ hệ thống di truyền và có thể trong điều kiện phù hợp sẽ phát

triển theo chu trình giống như sự phát triển phôi dẫn đến hình thành cây hoàn chỉnh”

(Nguyễn Đức Thành, 2000) Khi lá (tế bào mô sinh dưỡng đã được biệt hoá) được cắt

khỏi thân mẹ chưa có rễ nên khả năng hút nước và cung cấp chất dinh dưỡng bị hạn

chế nên làm mất cân bằng các quá trình sinh lí trong cây Để tạo điều kiện thuận lợi

cho mô sinh dưỡng tái sinh lại các bộ phận còn thiếu thì ngoài việc tưới nước giữ ẩm

độ bề mặt lá hạn chế sự thoát hơi nước thì việc bổ sung auxin ngoại sinh để thúc đẩy

quá trình tạo rễ là cần thiết

4.1.1 Đánh giá tác động của NAA lên quá trình hình thành rễ

Bảng 4.1 Tác động của NAA đến số rễ mới, chiều dài và thể tích mô sẹo của hom

15 ngày sau giâm

Nghiệm thức Số rễ mới

(rễ/lá)

Chiều dài rễ (mm)

Thể tích mô sẹo (mm3)

nghĩa về mặt thống kê ở mức α = 5%

Sau 15 ngày giâm, nơi vết cắt của các lá giâm đã hình thành mô sẹo và rễ Kết

quả bảng 4.1 cho thấy NAA ở nồng độ 10 ppm (N1) có tác động rất lớn đến thể tích

mô sẹo, số rễ và chiều dài rễ của hom Khi tăng nồng độ lên mức 20 ppm (N2) hoặc 30

ppm (N3) thì sự khác biệt không có ý nghĩa về mặt thống kê so với ở nồng độ 0 ppm