Hoàn thiện một số giai đoạn trong quy trình nhân giống in vitro hai giống Cẩm chướng Đỏ chùm, Hồng cánh sen (Dianthus caryophyllus)

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết quả nghiên cứu đề tài: “Hoàn thiện một số giai đoạn trong quy trình nhân giống in vitro hai giống hoa Cẩm chướng Đỏ chùm, Hồng cánh sen Dianthus caryo

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2

KHOA SINH - KTNN

******

LÝ THỊ HƯƠNG

HOÀN THIỆN MỘT SỐ GIAI ĐOẠN TRONG

QUY TRÌNH NHÂN GIỐNG IN VITRO

HAI GIỐNG CẨM CHƯỚNG ĐỎ CHÙM, HỒNG CÁNH SEN

LỜI CẢM ƠN

Trước hết tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất đến PGS TS Nguyễn Văn Đính đã tận tình chỉ bảo, giúp đỡ và hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài

Tôi cũng xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu trường Đại học Sư Phạm

Hà Nội 2, Ban Chủ nhiệm khoa Sinh - KTNN, Phòng thí nghiệm sinh lý học thực vật, khoa Sinh - KTNN, Trường Đại học Sư Phạm Hà Nội 2 đã giúp đỡ

và tạo mọi điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài Trong quá trình thực hiện đề tài tôi cũng nhận được sự giúp đỡ tận tình của thầy La Việt Hồng và cô Mai Thị Hồng - Phòng thí nghiệm Sinh lý học thực vật đã giúp đỡ, chỉ bảo và đóng góp ý kiến để tôi hoàn thành khóa luận này

Cuối cùng tôi xin cảm ơn gia đình và bạn bè đã động viên, khích lệ tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt thời gian tôi học tập cũng như hoàn thành khóa luận

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, tháng 5 năm 2018

Sinh viên thực hiện

Lý Thị Hương

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan kết quả nghiên cứu đề tài: “Hoàn thiện một số giai

đoạn trong quy trình nhân giống in vitro hai giống hoa Cẩm chướng Đỏ chùm,

Hồng cánh sen (Dianthus caryophylluss L) là kết quả nghiên cứu của riêng chúng tôi do PGS TS Nguyễn Văn Đính hướng dẫn Các số liệu, kết quả nghiên cứu là trung thực và không trùng lặp với kết quả nghiên cứu của người khác

Hà Nội, tháng 5 năm 2018

Sinh viên thực hiện

Lý Thị Hương

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 3.1 Kết quả tạo vật liệu khởi đầu đốt thân cây Cẩm chướng 22

Đỏ chùm sau 14 ngày nuôi cấy 22Bảng 3.2 Kết quả tạo vật liệu khởi đầu đốt thân cây Cẩm chướng Hồng cánh sen sau 14 ngày nuôi cấy 23Bảng 3.3 Ảnh hưởng của BAP đến sự tái sinh và nhân nhanh chồi giống Cẩm chướng Đỏ chùm sau 5 tuần nuôi cấy 25Bẳng 3.4 Ảnh hưởng của BAP đến sự tái sinh và nhân nhanh chồi giống Cẩm chướng Hồng cánh sen sau 5 tuần nuôi cấy 27Bảng 3.5 Ảnh hưởng của NAA đến sự ra rễ của giống Cẩm chướng Đỏ chùm 30sau 20 ngày nuôi cấy 30Bảng 3.6 Ảnh hưởng của NAA đến sự tạo rễ chồi Cẩm chướng Hồng cánh sen sau 20 ngày nuôi cấy 32Bảng 3.7 Ảnh hưởng của độ che sáng tới tỷ lệ sống của cây con Cẩm chướng sau 20 ngày ươm 34

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 3.1 Cẩm chướng Đỏ chùm 23

Hình 3.2 Cẩm chướng Hồng cánh sen 24

Hình 3.3 Cẩm chướng Đỏ chùm in vitro sau 5 tuần nuôi cấy 26

Hình 3.4 Chồi Cẩm chướng Hồng cánh sen sau 5 tuần nuôi cấy 29

Hình 3.5 Rễ Cẩm chướng Đỏ chùm sau 20 ngày nuôi cấy 31

Hình 3.6 Rễ Cẩm chướng Hồng cánh sen sau 20 ngày nuôi cấy 33

Hình 3.7 Kết quả ảnh hưởng của độ che sáng đến cây con Cẩm chướng in vitro sau 20 ngày ươm 35

Hình 3.8 Cẩm chướng sau 3 tháng được trồng lên đất phù sa, bón lót phân chuồng hoại mục 36

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

NAA : α - Napthalene acetic acid

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 2

3 Nhiệm vụ nghiên cứu 2

4 Phạm vi nghiên cứu 2

5 Ý nghĩa lý luận và thực tiễn 2

NỘI DUNG 4

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1 Đặc điểm sinh học và phân loại cây hoa Cẩm chướng 4

1.1.1 Nguồn gốc và phân loại 4

1.1.2 Đặc điểm sinh học 6

1.1.3 Điều kiện sinh thái 7

1.2 Tình hình sản xuất hoa Cẩm chướng trên thế giới 8

1.3 Tình hình sản xuất hoa Cẩm chướng trong nước 9

1.4 Tính thẩm mỹ và giá trị kinh tế 11

1.5 Tình hình nghiên cứu nhân giống cây hoa Cẩm chướng bằng kĩ thuật nuôi cấy in vitro 11

1.5.1 Tình hình nghiên cứu thế giới 11

1.5.2.Tình hình nghiên cứu trong nước 14

CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17

2.1 Vật liệu ngiên cứu 17

2.2 Dụng cụ và thiết bị thí nghiệm 17

2.2.1 Dụng cụ 17

2.2.2 Thiết bị 17

2.2.3 Môi trường nuôi cấy 17

2.3 Điều kiện nuôi cấy 18

2.5 Phương pháp thống kê, xử lý số liệu 21

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 22

3.1 Tạo vật liệu khởi đầu hai giống Cẩm chướng 22

3.2 Tái sinh và nhân nhanh chồi Cẩm chướng in vitro 24

3.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của NAA đến sự ra rễ hai giống Cẩm chướng Đỏ chùm và Hồng cánh sen 29

3.4 Rèn luyện cây in vitro: Nghiên cứu ảnh hưởng của độ che sáng đến tỷ lệ sống sót của cây cẩm chướng cấy mô giai đoạn rèn luyện 33

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 37

TÀI LIỆU THAM KHẢO 38

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Ngày nay ngành sản xuất hoa cắt cành đang phát triển mạnh mẽ và trở thành một lĩnh vực thu hút được sự đầu tư bởi ngành này là ngành thương mại

mang lại lợi ích kinh tế cao Trong đó có hoa Cẩm chướng (Dianthus

caryophyllus) là một trong số các loài hoa cắt cành phổ biến trên thế giới chỉ

đứng sau hoa Hồng và hoa Cúc, mạng lại năng suất và giá trị kinh tế cao, chiếm khoảng 17% tổng sản lượng hoa cắt cành [5]

Đa số các loài hoa Cẩm chướng được trồng trong nước chủ yếu nhập

từ Trung Quốc, Hà Lan, nên chi phí sản xuất còn cao, không chủ động được trong sản xuất, năng xuất cũng như chất lượng chưa đáp ứng được thị trường trong nước và thế giới

Mặt khác giống cây này còn chưa thích ứng được với điều kiện sinh thái của nước ta Ở vùng đồng bằng Bắc Bộ, Cẩm chướng mới chỉ được trồng một vụ trong năm Do vậy việc nhân giống và giữ giống cho vụ sau qua hè với điều kiện khí hậu không thuận lợi là rất khó khăn Mặt nữa kỹ thuật nhân giống hoa Cẩm chướng hiện nay chủ yếu bằng phương pháp gieo hạt và giâm cành qua nhiều thế hệ nên cây nhanh chóng bị thoái hóa, hệ số nhân thấp, thiếu cây giống, cây mất dần sự đồng nhất về chất lượng

Đến nay nước ta đã có 1 trong 6 loài hoa (Hồng, Cúc, Lay ơn, Cẩm

chướng, Địa lan, Cát tường) Trong đó có hoa Cẩm chướng (Dianthus

caryophyllus) được cấp nhãn hiệu độc quyền hoa Đà Lạt [37] Đây là một lợi

thế Tuy nhiên xuất khẩu hoa đi các thị trường thế giới thì giống ngày càng đòi hỏi khắt khe hơn cả về màu sắc, chủng loại lẫn chất lượng Do đó để cung cấp giống và duy trì giống sạch bệnh cho thị trường đòi hỏi phải ứng dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật Trong đó có phương pháp nuôi cấy mô tế bào thực

nhanh chóng, sạch bệnh và đồng nhất về chất lượng đáp ứng yêu cầu cấp thiết trong sản xuất

Xuất phát từ những lý do trên chúng tôi quyết định nghiên cứu đề tài:

“Hoàn thiện một số giai đoạn trong quy trình nhân giống in vitro hai giống Cẩm chướng Đỏ chùm, Hồng cánh sen (Dianthus caryophyllus)”

2 Mục đích nghiên cứu

Góp phần hoàn thiện quy trình nhân giống in vitro hoa Cẩm chướng cắt

cành, cung cấp nguồn giống sạch bệnh, đạt chất lượng cao đem lại giá trị cao cho ngành thương mại, cung cấp cây giống phục vụ cho nhu cầu của ngành sản xuất hoa thương mại

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

 Nghiên cứu ảnh hưởng của chất khử trùng và thời gian xử lý đến tạo

vật liệu khởi đầu in vitro từ đốt thân hai giống Cẩm chướng Đỏ chùm,

Hồng cánh sen

 Nghiên cứu ảnh hưởng của BAP (6-Benzyl adenin purine) đến quá trình

nhân nhanh Cẩm chướng in vitro

 Ra rễ cho chồi cây in vitro tạo cây con hoàn chỉnh

 Nghiên cứu ảnh hưởng của độ che sáng đến tỷ lệ sống sót của cây Cẩm

chướng cấy mô giai đoạn rèn luyện

4 Phạm vi nghiên cứu

Phòng thí nghiệm Sinh lý học thực vật khoa Sinh - KTNN, vườn thực nghiệm trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2

5 Ý nghĩa lý luận và thực tiễn

Ý nghĩa lý luận: Bổ sung vào nguồn tư liệu khoa học cho kỹ thuật nhân

giống in vitro hai giống Cẩm chướng Đỏ chùm và Hồng cánh sen Góp phần

bổ sung tài liệu về ảnh hưởng của chất khử trùng và chất điều hòa sinh trưởng

BAP đến tái sinh chồi và NAA đến sự hình thành rễ Tìm ra được công

thức che sáng phù hợp để rèn luyện cây Cẩm chướng in vitro

Ý nghĩa thực tiễn: Sử dụng kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào thực vật nhằm cung cấp nguồn giống sạch bệnh, chất lượng cao đáp ứng được yêu cầu của người tiêu dùng và thị trường xuất khẩu hoa tươi

NỘI DUNG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Đặc điểm sinh học và phân loại cây hoa Cẩm chướng

1.1.1 Nguồn gốc và phân loại

Tên khoa học: Dianthus Caryophyllus

Tên Việt Nam: Cẩm chướng, Phăng, Cẩm nhung

Cẩm chướng (Dianthus Caryophyllus) còn có tên gọi khác là Phăng

hay Cẩm nhung có nguồn gốc từ Châu Âu, được du nhập vào Việt Nam từ nửa đầu thế kỷ XIX và được trồng chủ yếu ở những nơi có khí hậu mát mẻ như Đà Lạt, Sa Pa, [5]

Cẩm chướng bắt đầu được trồng để thưởng ngoạn từ thế kỷ XVI Đến năm 1750, các nhà vườn lần đầu tiên tạo ra giống Cẩm chướng Remontant, cây cao, hoa ra quanh năm Đến năm 1846, nhiều giống hoa Cẩm chướng dại được trồng và điều khiển sự ra hoa Đến năm 1852, Cẩm chướng được du nhập vào Mỹ và tạo ra hàng trăm giống có màu sắc và hình dạng khác nhau

Từ các giống hoa này người ta gây đột biến và tạo ra rất nhiều giống Cẩm chướng khác nhau Trong đó giống thuộc dòng Sim nổi tiếng và được trồng khắp trên thế giới [10], [5], [12]

Họ Cẩm chướng (Caryophyllaeae) là một họ lớn thuộc họ thực vật hạt kín Họ này được gộp trong bộ Caryophyllales Với khoảng 80 chi và hơn

2000 loài phân bố rộng chủ yếu ở các vùng nhiệt đới Ở nước ta có các chi

như: Brachystemma, Cerastium, Cucubalus, Lychnis, Dianthus, với khoảng

25 loài [3], [12]

Loài Cẩm chướng (Dianthus caryophyllus) có nguồn gốc từ Âu Á và có

nghĩa là "hoa của các vị thần" Hoa này mọc hoang dã trên các sườn đồi ở Hy Lạp, và được đặt tên đầu tiên bởi nhà thực vật học Hy Lạp Theophastus cho những từ Hy Lạp đề cập đến thần Zeus (dios) và hoa (anthos) [32]

Ở Việt Nam, Cẩm chướng gồm 4 loài ở nước ta.Trong đó Cẩm chướng

dạng chùm (D barbatus L.) là loài của vùng Trung Âu được nhập trồng ở TP

Đà Lạt Do trồng trọt người ta đã chọn lọc và lai tạo ra nhiều nòi [3]

Họ phổ biến rộng khắp thế giới chủ yếu là cây thân thảo, sống lâu năm,

đa dạng nhất tại khu vực ôn đới, một số loài loài sinh sống trong miền núi tại khu vực nhiệt đới [5] Nhiều loài được trồng làm cây cảnh, và một số loài là

cỏ dại phổ biến rộng Phần lớn các loài mọc trong khu vực ven Địa Trung Hải

và các khu vực cận kề ở châu Âu và châu Á

Họ này theo truyền thống được chia làm 3 phân họ, bao gồm:

Alsinoidea: Không lá kèm, lá đài tự do, các cánh hoa không hợp

Silenoideae hay Caryophylloideae: Không lá kèm, các cánh hoa hợp Paronychioideae: Với các lá kèm dày cùi thịt, không tràng hoa, các

cánh hoa rời hay hợp

Nghiên cứu của Harbaugh và cs, (2009) cho thấy cách tiếp cận kiểu 3 phân họ là không hợp lý và đề xuất việc chia tách họ này thành ít nhất là 11 tông, nhưng không xếp trong các phân họ [25]

Cẩm chướng được trồng rải rác ở khắp các địa phương trong cả nước Ở

Việt Nam hầu hết giống hoa Cẩm chướng được nhập khẩu từ Hà Lan, Trung Quốc và được trồng nhiều tại Đà Lạt - Lâm Đồng, Sa Pa, TP Hồ Chí Minh,

Hà Nội

1.1.2 Đặc điểm sinh học

Rễ: Cẩm chướng có bộ rễ chùm, phát triến rất mạnh vào vụ chính để hút nước, dinh dưỡng Chiều dài của rễ 15 - 20 cm tập trung chủ yếu ở tầng mặt đất 20 cm, một số ăn sâu tới 40 - 45 cm Khi vun gốc, cây Cẩm chướng sẽ ra

rễ phụ ở các đốt thân Rễ phụ cùng với rễ chính tạo thành bộ rễ chắc chắn [3], [5], [12]

Thân: Thân thảo, nhỏ, mảnh, cao 30 - 50 cm, có các đốt ngắn mang lá kép bé, thân gãy khúc nhiều lần, thân phân nhánh nhiều, rất dễ gẫy ở đốt Thân Cẩm chướng thường có màu xanh nhạt, bao phủ 1 lớp phấn trắng xung quanh có tác dụng chống thoát hơi nước và bảo vệ cây khỏi bị sâu bệnh Trên mỗi đốt mang lá và mầm nách [5]

Lá: Lá kép, mọc đối từ các đốt thân, phiến lá dày, hình mũi mác, mép lá trơn, không có cuống nhưng có bẹ ngắn ôm thân làm thành những u lồi Mặt

lá nhẵn, không có độ bóng Trên mặt lá có phủ một lớp phấn trắng, mỏng và mịn, lông nhỏ có tác dụng làm giảm thoát hơi nước [5]

Hoa: Cây Cẩm chướng có 2 dạng: Hoa đơn và hoa kép Hoa mọc đơn, từng chiếc một ở nách lá và mang nhiều màu sắc Ngay cả trên một hoa Cẩm chướng kép cũng có từ 2 - 3 màu khác nhau Hoa đẹp, có mùi thơm nhẹ nhàng

dễ chịu Nụ hoa có đường kính 2 - 2,5 cm Hoa khi nở hoàn toàn có đường kính khoảng 6 - 7cm Chiều cao bông hoa (tính từ đốt trên cùng của cành) khoảng 4 - 7,5 cm [5], [12]

Quả: Quả nang mở, quả hình trụ có một đầu nhọn, trong quả có 5 ngăn hạt Mỗi quả có từ 300 - 600 hạt

Hạt: Hạt nhỏ nằm bên trong quả có màu đen, hình dẹt và hơi cong Phôi thành vòng bao lấy phôi nhũ

1.1.3 Điều kiện sinh thái

Mục đích của việc nhân giống và trồng hoa Cẩm chướng (Dianthus

caryophyllus) là phải đạt sản lượng cao, chất lượng tốt, màu sắc đa dạng đáp

ứng được nhu cầu thị yếu của người tiêu dùng để thu được hiệu quả kinh tế cao Người trồng hoa phải nắm bắt được các điều kiện sinh thái của cây Cẩm chướng sau:

Ánh sáng: Cẩm chướng là cây ưa sáng, thích hợp vời thời gian chiếu sáng ngày dài giúp cây nhanh phân hóa hoa và hoa nở đều Thời gian chiếu sáng thích hợp 1500 - 3000 lux [5], [9], [10]

Nhiệt độ: Cẩm chướng là loài thích hợp với khí hậu mát mẻ Nhiệt độ thích hợp từ 18 - 200C giúp cây sinh trưởng và cho chất lượng hoa tốt nhất Nếu nhiệt độ cao vượt quá 300C cây sinh trưởng kém, sản lượng và chất lượng hoa giảm, giảm tuổi thọ của cây Khi ở nhiệt độ dưới 100C cây sinh trưởng yếu, sản lượng và chất lượng giảm rõ rệt [5], [8], [10]

Độ ẩm: Lá Cẩm chướng chiếm 70 - 80% là nước, trong cành chiếm 68 - 70%, trong rễ chiếm 80% Độ ẩm của đất và không khí ảnh hưởng trực tiếp đến sự hô hấp và quang hợp của cây Cẩm chướng Độ ẩm thích hợp từ 60 - 70% [5], [10]

Đất: Rễ Cẩm chướng chủ yếu tập trung ở phần đất mặt, đất mùn, tơi xốp, giàu chất dinh dưỡng, pH thích hợp khoảng từ 5,5 - 6,5 [10]

Chất dinh dưỡng: Cẩm chướng là loài cây yêu cầu bón phân nhiều hơn các cây trồng khác So với hoa Cúc, hoa Hồng chỉ cần bón 1 lớp phân thì Cẩm chướng phải bón đến 3 lớp phân Mức độ dinh dưỡng lý tưởng là: Đạm 3 - 3,5%, Lân 0,2 - 0,3%, Magie 0,2 - 0,5%, Canxi 1 - 2% [5], [10] Tuy nhiên còn phụ thuộc vào điều kiện trồng trọt khác nhau thì mức độ hấp thụ cũng khác nhau

1.2 Tình hình sản xuất hoa Cẩm chướng trên thế giới

Hoa Cẩm chướng là một trong những loại hoa cắt phổ biến nhất trên thế giới sau hoa Hồng và hoa Cúc Với ưu điểm đa dạng về hình dáng, màu sắc, hoa bền đẹp, lâu tàn, dễ bảo quản và vận chuyển xa, Cẩm chướng là loài hoa chủ lực cùng với hoa Hồng, Cúc, Lay ơn, phục vụ trong các ngày

lễ, ngày tết, sinh nhật

Nhật Bản là nước nhập khẩu và tiêu thụ hoa lớn, số lượng nhập khẩu khoảng 40.000 tấn mỗi năm Trong đó hoa Cẩm chướng chiếm 9% tổng số các loại hoa Italia là nước có diện tích trồng hoa Cẩm chướng nhiều nhất, năm 1995 sản lượng hoa cắt cành nước này đạt 2500 triệu cành [5]

Hà Lan là nước xuất khẩu hoa đứng thứ 2 trên thế giới, sản lượng đạt trên 1800 cành/năm, chủ yếu xuất khẩu sang châu Âu, châu Mỹ, Nhật Bản Ở

Ba Lan, Cẩm chướng chiếm 60% sản lượng hoa cắt cành Mỗi năm nước này sản xuất khoảng 600 triệu cành, đứng thứ 3 trên thế giới (Đặng Văn Đông và Đinh Thế Lộc, 2005) [5]

Ở Kenya, diện tích trồng hoa Cẩm chướng chủ yếu tập trung ở Ritf Valley Cây Cẩm chướng cảnh được trồng ngoài đồng không bảo vệ ở độ cao khoảng 1800 m và Cẩm chướng thường được trồng trong nhà plastic ở độ cao

2700 m so với mực nước biển [5]

Tại Hoa Kỳ, việc sản xuất hoa Cẩm chướng được tập trung ở vùng Đông Bắc cho đến giữa thế kỷ 20 Một trong những series nổi tiếng nhất mọi thời đại, dòng Sim, được phát triển bởi Saugus, nhà lai tạo Massachusetts William Sim, một người Scotland nhập cư lần đầu tiên nuôi trong nhà kính vào năm 1938 (Leonard Perry, Giáo sư làm vườn Đại học Vermont) [32]

Hoa Cẩm chướng được sản xuất nhiều nhất trên thế giới là ở Colombia

và là cây hoa quan trọng của nước này, chiếm khoảng 40% tổng kim ngạch xuất khẩu hoa cả nước Vào năm 1986 Colombia đã đạt gần 1000 ha hoa Cẩm

chướng được trồng dưới nhà kính [5] Vào thời vụ đỉnh điểm có thể đạt từ 30 đến 35 chuyến bay hàng ngày từ Colombia, trị giá hơn 156 triệu đô la và các loại hoa khác (Leonard Perry, Giáo sư làm vườn Đại học Vermont) [32]

Ở Trung Quốc, hoa Cẩm chướng cùng hoa Hồng là hai loại hoa phổ biến nhất Cẩm chướng chiếm khoảng 255 tổng lượng hoa trên thị trường tại Bắc Kinh và Côn Minh Hầu hết các giống của Trung Quốc được nhập từ Israel, Hà Lan và Đức Tỉnh Vân Nam của Trung Quốc có kim ngạch xuất khẩu cắt cành ngày càng cao, theo thống kê tháng 11 năm 2006 đạt 10,4 triệu USD với sản lượng 4,3 nghìn tấn, trong đó Cẩm chướng là một trong ba loại hoa phát triển chủ lực [30]

Tại Malaysia, sản lượng hoa Cẩm chướng đứng thứ ba sau cây hoa hồng và hoa cúc Tổng lượng hoa ôn đới cả nước đóng góp 71,46% vào sản lượng hoa cắt xuất khẩu, trong đó Cẩm chướng chiếm 9,02% Ở đây, hoa Cẩm chướng được trồng bao gồm cả loại hoa chùm và hoa đơn (Mohd Ridzuan M và Lim Heng Jong, 1998) [24]

Tại Sri lanka, hoa Cẩm chướng được trồng chủ yếu để xuất khẩu, còn các loại hoa khác chỉ tiêu thụ được ở nội địa Hoa Cẩm chướng được sản xuất hoàn toàn từ nguyên liệu trồng nhập khẩu và được quốc tế chấp nhận để xuất khẩu Hai giống Cẩm chướng châu Mỹ và Cẩm chướng Địa Trung Hải của Sri lanka rất nổi tiếng trên thị trường thế giới Hoa Cẩm chướng được trồng nhiều

ở đường hầm, bao phủ hơn 10 ha và được bảo vệ hoàn toàn [16]

1.3 Tình hình sản xuất hoa Cẩm chướng trong nước

Ở Việt Nam, hoa Cẩm chướng được trồng rộng rãi ở Hà Nội, Hải Phòng, Đà Lạt, TP Hồ Chí Minh, Các vùng trồng nhiều hoa như Đà Lạt, Lâm Đồng, Tây Tựu - Từ Liêm, Phú Thượng - Tây Hồ (Hà Nội) trồng nhiều hoa cẩm chướng [5] Trước đây, hoa Cẩm chướng trên thị trường nước ta chủ

được trồng ở Đà Lạt, Lào Cai, Sa Pa, và đang dần chiếm lĩnh thị trường trong và ngoài nước

Ở Đà Lạt hoa cắt cành được trồng chủ yếu ở các làng hoa Thái Phiên, Vạn Thành, Hà Đông, và được trồng trong nhà kính, một phần ngoài tự nhiên Hoa Cẩm chướng với nhiều giống nhập nội với nhiều màu sắc khác nhau Diện tích trồng hoa Cẩm chướng chiếm 2% đạt 13,5 ha trên tổng số 2.700 ha trồng hoa, sản lượng trên 12 triệu cành Vào mua cao điểm có những

hộ gia đình trồng hoa có thể thu hoạch tới 4000 cành/ha [35] và xuất khẩu qua Nhật Bản chiếm 50 - 60% tổng sản lượng thu hoạch/ha và đạt yêu cầu về mẫu

và hoa Hồng, Cẩm chướng là một trong 3 loại hoa xuất khẩu chính vào Nhật Bản - thị trường xuất khẩu hoa lớn nhất của nước ta đầu năm 2007

Ở nước ta từ năm 2008 đến nay, diện tích trồng hoa Cẩm chướng trong nhà kính ở Lạc Dương và Đà Lạt tăng từ 214 ha đến 290 ha Sau 8 tháng trồng và thu hoạch hoa Cẩm chướng theo quy trình tưới phun sương vào mỗi buổi sáng và bón phân tưới qua hệ thống nhỏ giọt với liều lượng thích hợp với từng giai đoạn sinh trưởng của cây cho thấy đều tăng cao vượt trội so với

trồng hoa với quy trình tưới tay và bón phân bình thường Cụ thể là cứ 1000

m2 thu được khoảng 165 triệu đồng cao hơn trồng tưới tay và bón phân bình thường 27 triệu đồng Chất lượng hoa đạt 80 - 85 loại A đạt khoảng 111.800 cành [34]

Theo số liệu thống kê các loại hoa xuất khẩu trong tháng 5/2007, giá trị trung bình của các loại hoa xuất khẩu đều giảm đáng kể như hoa Cúc có kim ngạch xuất khẩu lớn nhất (trên 193 nghìn USD) có đơn giá trung bình là 0,18 USD/bông Trong khi đó hoa Cẩm chướng xuất khẩu sang các thị trường là 0,175 USD/bông, xuất khẩu sang thị trường Nhật Bản với đơn giá từ 0,13 - 0,18 USD/bông đạt kim ngạch xuất khẩu 49,986 USD [36]

Như vậy có thể thấy Cẩm chướng là một loại hoa có tiềm năng phát triển rất lớn, và có ý nghĩa vô cùng quan trọng trong việc phát triển ngành sản xuất hoa thương mại của nước ta nói riêng và thế giới nói chung

1.4 Tính thẩm mỹ và giá trị kinh tế

Cây hoa Cẩm chướng được trồng làm cảnh, trang trí Có vai trò quan trọng trong chuyển đổi cơ cấu cây trồng có ý nghĩa to lớn đối với đời sống xã hội Là một trong số loài hoa có giá trị kinh tế cao và đang được ưa chuộng bởi trong và ngoài nước với nhiều màu sắc, kiểu dáng, hoa đẹp, lâu tàn

Hoa Cẩm chướng là loại cây có năng suất cao, giá trị kinh tế lớn chỉ đứng sau hoa Cúc và hoa Hồng Góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế, xóa đói giảm nghèo, cải thiện cuộc sống của người dân

1.5 Tình hình nghiên cứu nhân giống cây hoa Cẩm chướng bằng kĩ thuật

nuôi cấy in vitro

1.5.1 Tình hình nghiên cứu thế giới

Ngay từ thế kỷ XVI người ta đã bắt đầu cải tạo giống hoang dại nhằm tạo ra nhiều giống có màu sắc khác nhau Năm 1840 Dalmais (Pháp) tạo ra

Năm 1886 Alegatera (Pháp) tạo ra giống Trecanation có ưu điểm là thân

thẳng đứng, ra hoa quanh năm

Năm 1983, các tác giả người Thái Lan đã sử dụng tia gamma để tạo ra

được giống hoa Cẩm chướng Chaichoompon có màu sắc khác lạ Năm 1993

A C Cassell, C Walsh và C Periappuram đã tạo đột biến trên cây Cẩm chướng nhờ sử dụng tia X Vật liệu khởi đầu từ các đốt thân non mang các

mắt của giống Mystere Kết quả tạo ra giống Cẩm chướng đa dạng về màu

sắc, có tỷ lệ biến dị và kết quả phân tích kiểu gen khác với cây ban đầu

Theo Susumi Maekawa và Naohiki Nakamura (1977) [23]: Các nghiên cứu về màu sắc của hoa Cẩm chướng “Ảnh hưởng của nhiệt độ lên màu sắc

và sắc tố cho hoa còn nguyên vẹn và tăng trưởng thực vật” Để làm rõ tác động của nhiệt độ lên sự hình thành anthocyanin trong hoa và sự phát triển của cây Cẩm chướng Khi toàn bộ cây bị phơi ra ở nhiệt độ 150C, 200C, 250C giảm kích cỡ lá, cánh hoa và tràng hoa, đường kính thân cây và cường độ màu của lá tương ứng với quá trình xử lý nhiệt độ cao và sự nở hoa đầu tiên ở nhiệt độ cao sớm hơn so với nhiệt độ thấp Hàm lượng Anthocyanin và cường

độ màu của cánh hoa cũng giảm khi nhiệt độ tăng Khi xử lý nhiệt độ cao đã

bị gián đoạn với nhiệt độ thấp trong 6 giờ vào ban ngày hoặc ban đêm, sự gián đoạn trong ngày kích thích sự hình thành anthocyanin so với điều trị nhiệt độ cao liên tục Mặt khác, khi lá và chồi hoa được phơi ra ở các nhiệt độ khác nhau, mức độ hình thành anthocyanin chủ yếu bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ của chồi hoa

Theo Mahdiyeh Kharrazi1, Hossein Nemati, Ali Tehranifar, Abdolreza

Bagheri and Ahmad Sharifi (2011), nghiên cứu nuôi cấy in vitro loài Cẩm chướng (Dianthus caryophyllus) đối với hai giống Eskimo Mogr và Innove

Orange Bogr về hiện tượng thủy tinh hóa trong môi trường nuôi cấy là BAP,

Kinetin, IAA, NAA đã đưa ra kết luận: Giống, loại và nồng độ chất điều hòa

sinh trưởng có ảnh hưởng đến sự nhân giống, thủy tinh hóa và rễ của cẩm chướng Khi nồng độ cytokinin và auxin cao làm tăng tỷ lệ thủy tinh hóa có thể lên tới 84,2% Với BAP 1 mg/l cho 6,17 chồi/mẫu và 0,5 mg/l NAA đạt

98% ra rễ đối với giống Innove Orange Bogr là tốt nhất Đối vơi giống Innove

Orange Bogr 0,2 mg/l BAP số chồi đạt 3,83 và 1,5 mg/l IAA là tốt nhất [20]

Theo nghiên cứu của Ghosh (1986) [18], đối với giống Cẩm chướng vàng và da cam được nuôi cấy mô trên môi trường gồm 3% đường, 0,5 - 1.0 mg/l BAP; 0,2 - 0,6 mg NAA/l Sau 4 tuần, trung bình một chồi nách đơn cho

16 chồi mới ở hoa vàng và 12 chồi ở hoa màu cam

Kazemi, M.; GHolami, M và Bahmanipour, F (2012), nghiên cứu ảnh hưởng của silicon và axit acetylsalicylic liên quan đến tuổi thọ của hoa cho thấy việc điều trị khử trùng ngăn ngừa sự phát triển của vi khuẩn bằng cách giảm Ros và ethylene đã kéo dài tuổi thọ của hoa Cẩm chướng Đồng thời làm giảm tổng lượng chất diệp lục [21]

Andersen, H Aabrandt, Z (1989), khi nghiên cứu giống Cẩm chướng

lai Fancy được trồng dưới nhà kính có hoặc không có ánh sáng ở 10, 20, 30,

40 hoặc 60 W/msuperscript 2; từ 3 - 21 giờ hàng ngày cho kết quả thu được là

số lượng chồi chính và phụ và số lượng nụ hoa được tăng rõ rệt bởi ánh sáng [27]

Basavaraj Dalawai và B Hemla Naik( 2017) [17] tiến hành nghiên cứu

sự tương quan trong cây Cẩm chướng bị ảnh hưởng bởi chất dinh dưỡng vô

cơ và hữu cơ đã kết luận rằng: Các chất nitơ và phốt pho có sẵn trong đất thể hiện mối quan hệ tích cực đối với sự sinh trưởng, phát triển của cây Chất lượng hoa và năng suất hoa bị ảnh hưởng bởi các nguồn phân bón hữu cơ và

vô cơ

Từ các kết quả trên cho thấy đã có nhiều công trình nghiên cứu trên thế giới về hoa Cẩm chướng Các kết quả này có ý nghĩa quan trọng trong việc nghiên cứu và đem lại hiệu quả cao trong việc nhân giống sau này

1.5.2.Tình hình nghiên cứu trong nước

Cẩm chướng là loại hoa mới du nhập vào Việt Nam vào nửa đầu thế kỷ XIX và là cây thích hợp ở vùng có khí hậu mát mẻ [5], [10] Trong những năm gần đây Cẩm chướng chiếm vị trí quan trong trong ngành thương mại hoa cắt cành và có một số nghiên cứu sau:

Năm 1996, Viện Di truyền Nông nghiệp nhập nội một số giống hoa Cẩm chướng từ Hà Lan và đã tuyển chọn được 3 giống HD1, HD2, HD3 Năm 1997, các giống Cẩm chướng được nhập từ Nhật Bản, Đài Loan và đã tuyển chọn được 2 giống HD4 và HD5 (Lê Sỹ Dũng và cs, 2001) [4]

Năm 2002, Viện Di truyền Nông nghiệp tiếp tục nhập nội và tuyển chọn được cho sản xuất 2 giống Cẩm chướng DT11 và DT15 có triển vọng từ tập đoàn 14 giống nhập nội của Hà Lan [15]

“Kết quả chọn tạo và khảo nghiệm giống hoa Cẩm chướng D06.9” (Phạm Xuân Tùng, Tưởng Thị Lý, Cao Đình Dung, Chu Thị Phương Loan, Đào Trung Đức và cs, 2011) [13] đã nghiên cứu giống hoa Cẩm chướng

D06.9 được chọn lọc năm 2006 từ tổ hợp lai White barbara x Optima Sau khi

chọn lọc giống được làm sạch bệnh và nhân nhanh bằng phương pháp nuôi cấy mô Giống D06.9 được trồng khảo nghiệm chính quy vụ Xuân Hè 2008

và vụ Đông Xuân 2009 - 2010 Kết quả là D06.9 sinh trưởng phát triển tốt ở

Đà Lạt, đạt 30 cành/m2/tháng Giống cho cành hoa cứng khỏe, cao trung bình

từ 80 - 90 cm và có khả năng kháng bệnh tốt với bệnh rỉ sắt Uromyces dianthi

và héo rũ do Fusarium oxysporum f sp dianthus Hoa dạng kép màu hồng đậm có hương thơm được người tiêu dùng ưa chuộng

Nghiên cứu “Ảnh hưởng của một số loại đèn chiếu sáng và bình nuôi cấy mô đến sự sinh trưởng và phát triển của cây Cẩm chướng Hồng Hạc cấy mô” (Nguyễn Thị Phương, Nguyễn Thị Lý Anh, Nguyễn Quang Thạch, Nguyễn Thị Hồng Thắm; Viện Sinh học nông nghiệp, học viện nông nghiệp Việt Nam, 2014) [11], kết quả chỉ ra trong giai đoạn nhân nhanh sử dụng bình trụ nút bông hoặc túi nilon thoáng khí để nuôi cấy cho chất lượng cây giống tốt nhất Đèn LED 13R - 4B - 3W cho cây sinh trưởng chiều cao tốt, còn ở đèn LED 17R - 3B lại có tác dụng kích thích cây tăng số lá, số chồi cao hơn

và cho chất lượng cây giống tốt (nuôi cấy trong bình trụ nút bông đạt 21,53 lá/cây, chồi là 5,67 chồi/cây Trong khi nuôi cấy trong túi nilon thoáng khí đạt 26,60 lá/cây, số chồi là 7,30 chồi/cây Bên cạnh đó đèn LED 17 - 3B cũng cho chất lượng tốt hơn các công thức khác Trong giai đoạn hoàn chỉnh sử dụng bình trụ nút bông hoặc túi nilon thoáng khí kết hợp với sử dụng đèn LED 13R

- 4B - 3W là tốt nhất, làm tăng chất lượng cây giống so với các loại đèn khác

Nguyễn Thị Thu Hằng khi nghiên cứu hoa Cẩm chướng bằng kỹ thuật

nuôi cấy in vitro [6] Nguồn vật liệu là chồi đỉnh và chồi nách được khử trùng

2 lần bằng dung dịch HgCl2 0,1% trong 5 phút, tỷ lễ mẫu sạch đạt 44,44% Đem chồi tái sinh cấy sang môi trường nhân nhanh (MS + 0,05 mg/l BAP + 0,1 mg/l Kinetin + 0,1 mg/l NAA + 30 g/l sucrose) tỷ lệ mẫu tạo cụm chồi đạt 100%

Nghiên cứu ảnh hưởng của xử lý Ethylmethane Sulphonate in vitro đối

với cây Cẩm chướng của Nguyễn Thị Lý Anh, Lê Hải Hà, Vũ Hoàng Hiệp,

2009 đã kết luận rằng: Các đoạn thân mang mắt ngủ của cây in vitro ngâm

trong dung dịch EMS ở các nồng độ khác nhau (0 - 1,0%) thời gian 1 - 3 giờ

và cho vào máy lắc với tốc độ 100 vòng/phút Khi cấy trên môi trường nhân nhanh và tạo rễ Kết quả cho thấy rằng nồng độ EMS càng cao + thời gian xử

Nồng độ và thời gian thích hợp là 0,4 EMS trong 2 giờ Các kết quả trên đã

tạo cơ sở cho việc ứng dụng mô hình công nghệ xử lý đột biến in vitro trong

tạo giống hoa Cẩm chướng mới ở nước ta [1]

Các kết quả nghiên cứu trên có ý nghĩa quan trọng trong nghiên cứu Tuy nhiên các nghiên cứu mới chỉ dừng lại ở một số đối tượng Chất khử trùng để tạo vật liệu khởi đầu còn chưa được nghiên cứu nhiều Hiện tượng thủy tinh

hóa còn cao, cây con in vitro rèn luyện có tỷ lệ sống sót thấp