Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố, đèn led trong hệ thống thủy canh in vitro đến quá trình nhân giống lan kim tuyến (anoechilus setaceus blume) một loài dược liệu quý hiếm

Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của nano bạc đến sự tăng trưởng và tạo cây hoàn chỉnh của lan Kim Tuyến Anoectochilus setaceus Blume.. Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của chitosan đến

Trang 1

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan nội dung trong đồ án tốt nghiệp là công trình nghiên cứu thực sự của tôi dưới sự hướng dẫn của TS Trịnh Thị Lan Anh – giảng viên trường đại học Công Nghệ TP.HCM Đề tài được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu

lý thuyết, tiến hành nghiên cứu thực nghiệm tại phòng thí nghiệm Công nghệ Sinh học Thực vật – Viện Khoa Học Ứng Dụng HUTECH, trường Đại học Công nghệ TP HCM Các số liệu, bảng, biểu đồ trong bài là hoàn toàn trung thực

Đồ án không sao chép dưới bất kỳ hình thức nào, nếu có phát hiện sự gian lận nào tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm

TP.HCM, ngày 30 tháng 7 năm 2018

Sinh viên thực hiện

Hà My Phụng Vỹ

Trang 2

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành đồ án này, trong suốt quá trình thực hiện tôi đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ từ thầy cô và bạn bè trong Viện Khoa Học Ứng Dụng HUTECH

Trước tiên em gửi lời cảm ơn chân thành đến giảng viên hướng dẫn của tôi

TS Trịnh Thị Lan Anh, cảm ơn cô đã luôn tận tình giảng dạy, chỉ bảo, truyền đạt những kiến thức quý báu cho tôi Nhiệt tình hỗ trợ, động viên cho tôi và bạn bè

để hoàn thiện đồ án một cách tốt nhất

Tôi xin chân thành cảm ơn các anh chị, các bạn, các em trong phòng thí nghiệm Công nghệ Sinh học Thực vật đã giúp đỡ nhiệt tình, hỗ trợ, đóng góp ý kiến cho em trong suốt quá trình làm đồ án, giúp em có thể thực hiện tốt đề tài

Tôi cũng gửi lời cảm ơn đến trường Đại học Công Nghệ TP HCM đã hỗ trợ địa điểm cơ sở vật chất cho tôi hoàn thành đồ án

Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, người thân và bạn bè đã cổ

vũ, động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Trang 3

MỤC LỤC

LỜI CÁM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN i

MỤC LỤC iii

DANH MUC CHỮ VIẾT TẮT x

DANH MỤC BẢNG xi

DANH MỤC BIỂU ĐỒ xiv

DANH MỤC HÌNH ẢNH xvii

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài 4

2.1 Ý nghĩa khoa học của đề tài 4

2.2 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài 4

3 Tình hình nghiên cứu 4

4 Mục đích Nghiên cứu 6

5 Nhiệm vụ nghiên cứu 6

6 Phương pháp nghiên cứu 7

7 Các kết quả đạt được của đề tài 7

8 Kết cấu của đồ án 8

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 9

1.1 Thủy canh 9

1.1.1 Khái niệm 9

1.1.2 Các yêu cầu cơ bản của hệ thống thuỷ canh 9

1.1.3 Dung dịch dinh dưỡng thủy canh 11

Trang 4

1.2 Hệ thống thủy canh in vitro 12

1.3 Tình hình nghiên cứu về phương pháp thủy canh in vitro 13

1.4 Giới thiệu về cây lan Kim Tuyến (Anoetochilus setaceus Blume.) 14

1.4.1 Giới thiệu chung về cây lan Kim Tuyến 14

1.4.2 Đặc điểm hình thái 17

1.4.2.1 Thân rễ 17

1.4.2.2 Thân khí sinh 17

1.4.2.3 Rễ 17

1.4.2.4 Lá 18

1.4.2.5 Hoa, quả 18

1.4.3 Nhân giống cây Lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) 19

1.4.3.1 Nhân giống bằng hạt 19

1.4.3.2 Nhân giống bằng cây con 20

1.4.3.3 Phương pháp giâm cây 20

1.4.3.4 Nhân giống in vitro 20

1.5 Tình hình nghiên cứu cây lan Kim Tuyến 21

1.5.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới 21

1.5.2 Tình hình nghiên cứu trong nước 21

1.6 Ảnh hưởng của điều kiện môi trường lên sự sinh trưởng và phát triển của cây lan Kim Tuyến 22

1.6.1 Thành phần và thể tích môi trường 22

1.6.2 Giá thể 22

1.6.2.1 Định nghĩa 22

1.6.2.2 Agar 23

1.6.2.3 Xơ dừa 23

1.6.2.4 Vỏ trấu 24

Trang 5

1.6.2.5 Bã mía 24

1.6.2.6 Bông gòn 25

1.6.2.7 Giá thể film nylon 26

1.7 Các loại muối kim loại 27

1.7.1 Bạc nitrate 27

1.7.2 Đồng sulfate 28

1.8 Các dung dịch nano 31

1.8.1 Nano bạc 31

1.8.1.2 Hiệu quả kháng vi sinh vật của nano bạc 31

1.8.1.3 Hiệu quả của hạt nano lên sự sinh trưởng và phát triển của thực vật 32

1.8.1.4 Hiệu quả của hạt nano lên quá trình quang hợp 34

1.8.1.5 Tính an toàn của nano bạc 35

1.8.2 Nano chitosan 35

1.8.2.1 Ứng dụng nano chitosan 36

1.8.3 Nano đồng 37

1.8.3.1 Hoạt động kháng khuẩn của nano đồng 37

1.8.3.2 Cơ chế kháng khuẩn của nano đồng 39

1.8.3.3 Ảnh hưởng nông học của nano đồng 40

1.9 Chitosan 41

1.9.1 Công thức cấu tạo 41

1.9.2 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng chitosan 42

1.9.2.1 Trong công nghiệp 42

1.9.2.2 Trong y dược học 42

1.9.2.3 Trong Nông nghiệp 43

1.10 Hệ thống chiếu sáng đơn sắc 46

Trang 6

1.10.1 Hệ thống chiếu sáng đơn sắc trong nhân giống vô tính thực vật 46

1.10.2 Vai trò của ánh sáng đơn sắc trong nghiên cứu sự tái sinh, sinh trưởng và phát triển của thực vật 47

1.11 Giai đoạn ra cây 50

CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 51

2.1 Địa điểm và thời gian tiến hành đề tài 51

2.1.1 Địa điểm 51

2.1.2 Thời gian 51

2.2 Vật liệu và phương pháp 51

2.2.1 Đối tượng nghiên cứu 51

2.2.2 Hóa chất sử dụng 51

2.2.3 Môi trường nuôi cấy 52

2.2.4 Thiết bị và dụng cụ 52

2.2.5 Điều kiện nuôi cấy 52

2.2.6 Mẫu cấy 53

2.2.7 Nội dung nghiên cứu 53

2.2.8 Giá thể film nylon PE 54

2.2.9 Hệ thống nuôi cấy 54

2.2.9 Hệ thống chiếu sáng 55

2.2.9.1 Hệ thống chiếu sáng LED đơn sắc 57

2.2.9.2 Hệ thống chiếu sáng đèn LED hỗn hợp 57

2.3 Phương pháp nghiên cứu 59

2.3.1 Thiết lập hệ thống thủy canh in vitro 59

2.3.2 Phương pháp nghiên cứu 59

2.3.3 Bố trí thí nghiệm 59

Trang 7

2.3.3.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của bạc nitrate (AgNO3) đến sự tăng

trưởng và tạo cây hoàn chỉnh của lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) trong hệ thống thủy canh in vitro 59

2.3.3.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của nano bạc đến sự tăng trưởng và

tạo cây hoàn chỉnh của lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) trong hệ thống thủy canh in vitro 60

2.3.3.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của chitosan đến sự tăng trưởng và

2.3.3.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng của nano chitosan đến sự tăng trưởng

và tạo cây hoàn chỉnh của lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) trong hệ thống thủy canh in vitro 63

2.3.3.5 Thí nghiệm 5: Khảo sát ảnh hưởng của CuSO4 đến sự tăng trưởng và tạo

cây hoàn chỉnh của lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) trong hệ thống thủy canh in vitro 64

2.3.3.6 Thí nghiệm 6: Khảo sát ảnh hưởng của nano đồng đến sự tăng trưởng và

2.3.3.7 Thí nghiệm 7: Khảo sát ảnh hưởng của nguồn chiếu sáng LED đơn sắc

đến sự tăng trưởng và tạo cây hoàn chỉnh của cây lan Kim Tuyến (A setaceus Blume.) trong hệ thống thủy canh in vitro 66

2.3.3.8 Thí nghiệm 8: Khảo sát ảnh hưởng của nguồn chiếu sáng LED hỗn hợp đến sự tăng trưởng và tạo cây hoàn chỉnh của cây lan Kim Tuyến

(Anoectochilus setaceus Blume.) trong hệ thống thủy canh in vitro 67

2.3.3.9 Thí nghiệm 9: Khảo sát ảnh hưởng của giá thể đến sự tăng trưởng và tạo

cây hoàn chỉnh của cây lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) trong hệ thống thủy canh in vitro 68

Trang 8

2.3.3.10 Thí nghiệm 10: Khảo sát ảnh hưởng của giá thể đến sự tăng trưởng và

tạo cây hoàn chỉnh của cây lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) trong hệ thống thủy canh in vitro khi bổ sung thêm nano chitosan 69

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 70 3.1 Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của bạc nitrate (AgNO3) đến sự tăng trưởng và tạo

cây hoàn cỉnh của lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) trong hệ

thống thủy canh in vitro 70 3.2 Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của nano bạc đến sự tăng trưởng và tạo cây hoàn

chỉnh của lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) trong hệ thống thủy canh in vitro 77

3.3 Thí nghiệm 3: Ảnh hưởng của chitosan đến sự tăng trưởng và tạo cây hoàn

3.4 Thí nghiệm 4: Ảnh hưởng của nano chitosan đến sự tăng trưởng của lan Kim

Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) trong hệ thống thủy canh in vitro 91

3.5 Thí nghiệm 5: Ảnh hưởng của CuSO4 đến sự tăng trưởng và tạo cây hoàn

3.6 Thí nghiệm 6: Ảnh hưởng của nano đồng đến sự tăng trưởng của lan Kim

Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) trong hệ thống thủy canh in vitro 105

3.7 Thí nghiệm 7: Ảnh hưởng của nguồn chiếu sáng LED đơn sắc đến sự tăng

trưởng và tạo cây hoàn chỉnh của cây lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) trong hệ thống thủy canh in vitro 112

3.8 Thí nghiệm 8: Ảnh hưởng của nguồn chiếu sáng LED hỗn hợp đến sự tăng

3.9 Thí nghiệm 9: Ảnh hưởng của giá thể đến sự tăng trưởng và tạo cây hoàn

chỉnh của cây lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) trong hệ thống thủy canh in vitro 126

Trang 9

3.10 Thí nghiệm 10: Ảnh hưởng của giá thể đến sự tăng trưởng và tạo cây hoàn

chỉnh của cây lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) trong hệ

thống thủy canh in vitro khi bổ sung thêm nano chitosan 133

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 140

4.1 Kết luận 140

4.2 Kiến nghị 141

TÀI LIỆU THAM KHẢO 142

1 Tài liệu tiếng Việt 142

2 Tài liệu tiếng anh 143

3 Tài liệu internet 146 PHỤ LỤC

Trang 10

DANH MUC CHỮ VIẾT TẮT

Trang 11

Bảng 2.2 Khảo sát ảnh hưởng của nano bạc đến sự tăng trưởng và tạo cây hoàn

Bảng 2.3 Khảo sát ảnh hưởng của chitosan đến sự tăng trưởng và tạo cây hoàn

Bảng 2.4 Khảo sát ảnh hưởng của nano chitosan đến sự tăng trưởng và tạo cây

hoàn chỉnh của lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) trong

hệ thống thủy canh in vitro 64

Bảng 2.5 Khảo sát ảnh hưởng của CuSO4 đến sự tăng trưởng và tạo cây hoàn

Bảng 2.6 Khảo sát ảnh hưởng của nano đồng đến sự tăng trưởng và tạo cây hoàn

Bảng 2.7 Khảo sát ảnh hưởng ánh sáng LED đơn sắc đến sự tăng trưởng và tạo

cây hoàn chỉnh của cây lan kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) trong hệ thống nuôi cấy thủy canh in vitro 67

Bảng 2.8 Khảo sát ảnh hưởng của nguồn chiếu sáng LED hỗn hợp đến sự tăng

Bảng 2.9 Khảo sát ảnh hưởng của giá thể đến sự tăng trưởng và tạo cây hoàn

chỉnh của cây lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) trong hệ thống thủy canh in vitro 68

Trang 12

Bảng 2.10 Khảo sát ảnh hưởng của giá thể đến sự tăng trưởng và tạo cây hoàn

chỉnh của cây lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) trong hệ thống thủy canh in vitro khi bổ sung thêm nano chitosan 69

Bảng 3.1 Ảnh hưởng của bạc nitrate (AgNO3) đến sự tăng trưởng và tạo cây

hoàn chỉnh của lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) trong

hệ thống thủy canh in vitro sau 8 tuần nuôi cấy 71

Bảng 3.2 Ảnh hưởng của nano bạc đến sự tăng trưởng của lan Kim Tuyến

(Anoectochilus setaceus Blume.) trong hệ thống thủy canh in vitro sau 8

tuần nuôi cấy 78 Bảng 3.3 Ảnh hưởng của chitosan đến sự tăng trưởng của lan Kim Tuyến

tuần nuôi cấy 85 Bảng 3.4 Ảnh hưởng của nano chitosan đến sự tăng trưởng của lan Kim Tuyến

tuần nuôi cấy 92 Bảng 3.5 Ảnh hưởng của CuSO4 đến sự tăng trưởng của lan Kim Tuyến

tuần nuôi cấy 99 Bảng 3.6 Ảnh hưởng của nano đồng đến sự tăng trưởng của lan Kim Tuyến

tuần nuôi cấy 106 Bảng 3.7 Ảnh hưởng của nguồn chiếu sáng LED đơn sắc đến sự tăng trưởng và

tạo cây hoàn chỉnh của cây lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) trong hệ thống thủy canh in vitro sau 8 tuần nuôi cấy 113

Bảng 3.8 Ảnh hưởng của nguồn chiếu sáng LED hỗn hợp đến sự tăng trưởng và

Bảng 3.9 Ảnh hưởng của giá thể đến sự tăng trưởng và tạo cây hoàn chỉnh của

cây lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) trong hệ thống thủy canh in vitro sau 8 tuần nuôi cấy 127

Trang 13

Bảng 3.10 Ảnh hưởng của giá thể đến sự tăng trưởng và tạo cây hoàn chỉnh của

cây lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) trong hệ thống thủy canh in vitro khi bổ sung thêm nano chitosan sau 8 tuần nuôi cấy

134

Trang 14

DANH MỤC BIỂU ĐỒ

Biểu đồ 3.1 Ảnh hưởng của bạc nitrate (AgNO3) đến sự tăng trưởng của lan Kim

Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) trong hệ thống thủy canh in vitro sau 8 tuần nuôi cấy 72

Biểu đồ 3.2 Ảnh hưởng của bạc nitrate (AgNO3) đến sự tăng trưởng của lan

Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) trong hệ thống thủy canh in vitro sau 8 tuần nuôi cấy 73 Biểu đồ 3.3 Ảnh hưởng của nano bạc đến sự tăng trưởng của lan Kim Tuyến

(Anoectochilus setaceus Blume.) trong hệ thống thủy canh in vitro

sau 8 tuần nuôi cấy 79 Biểu đồ 3.4 Ảnh hưởng của nano bạc lên khả năng tăng trưởng của lan Kim

Biểu đồ 3.5 Ảnh hưởng của chitosan đến sự tăng trưởng của lan Kim Tuyến

sau 8 tuần nuôi cấy 86 Biểu đồ 3.6 Ảnh hưởng của chitosan đến sự tăng trưởng của lan Kim Tuyến

sau 8 tuần nuôi cấy 87 Biểu đồ 3.7 Ảnh hưởng của nano chitosan đến sự tăng trưởng của lan Kim

Biểu đồ 3.8 Ảnh hưởng của nano chitosan đến sự tăng trưởng của lan Kim

Biểu đồ 3.9 Ảnh hưởng của CuSO4 đến khả năng tăng trưởng của lan Kim

Biểu đồ 3.10 Ảnh hưởng của CuSO4 đến khả năng tăng trưởng của lan Kim

Trang 15

Biểu đồ 3.11 Ảnh hưởng của nano đồng đến sự tăng trưởng của lan Kim Tuyến

sau 8 tuần 107 Biểu đồ 3.12 Ảnh hưởng của nano đồng đến sự tăng trưởng của lan Kim Tuyến

sau 8 tuần 108 Biểu đồ 3.13 Ảnh hưởng của nguồn chiếu sáng LED đơn sắc đến sự tăng trưởng

và tạo cây hoàn chỉnh của cây lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) trong hệ thống thủy canh in vitro sau 8 tuần nuôi

cấy 114 Biểu đồ 3.14 Ảnh hưởng của nguồn chiếu sáng LED đơn sắc đến sự tăng trưởng

cấy 115 Biểu đồ 3.15 Ảnh hưởng của nguồn chiếu sáng LED hỗn hợp đến sự tăng trưởng

và tạo cây hoàn chỉnh của cây lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) trong hệ thống thủy canh in vitro sau 8 tuần 121

Biểu đồ 3.16 Ảnh hưởng của nguồn chiếu sáng LED hỗn hợp đến sự tăng trưởng

cấy 122 Biểu đồ 3.17 Ảnh hưởng của giá thể đến sự tăng trưởng và tạo cây hoàn chỉnh

của cây lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) trong hệ thống thủy canh in vitro sau 8 tuần nuôi cấy 128

Biểu đồ 3.18 Ảnh hưởng của giá thể đến sự tăng trưởng và tạo cây hoàn chỉnh

của cây lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) trong hệ thống thủy canh in vitro sau 8 tuần nuôi cấy 129 Biểu đồ 3.19 Ảnh hưởng của giá thể đến sự tăng trưởng và tạo cây hoàn chỉnh

của cây lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) trong hệ thống thủy canh in vitro khi bổ sung thêm nano chitosan sau 8 tuần

nuôi cấy 135

Trang 16

Biểu đồ 3.20 Ảnh hưởng của giá thể đến sự tăng trưởng và tạo cây hoàn chỉnh

của cây lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) trong hệ thống thủy canh in vitro khi bổ sung thêm nano chitosan sau 8 tuần

nuôi cấy 136

Trang 17

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Lan Kim Tuyến 15

Hình 1.2 Cây (A) và hoa (B) lan kim Tuyến Anoectochilus setaceus Blume 19

Hình 1.3 Công thức phân tử của AgNO3 27

Hình 1.4 Công thức cấu tạo nano chitosan (nguồn Internet) 36

Hình 1.5 Hình ảnh TEM và SEM của hạt nano đồng tổng hợp từ các phương pháp khác nhau (nguồn Internet) 38

Hình 1.6 Hình ảnh chụp các hạt nano đồng đang tương tác lên tế bào vi khuẩn, phá vỡ cấu trúc màng ngoài của tế bào vi khuẩn và tiêu diệt chúng ( nguồn Internet) 39

Hình 1.7 Chitin (có 4-10 nghìn gốc N-acetyl-glucosamine) (nguồn Internet) 41

Hình 1.8 Chitosan (có 1-4 nghìn gốc glucosamine) (nguồn Internet) 41

Hình 1.9 Olygoglucosamine (có 2- vài chục gốc glucosamine) (nguồn Internet) 42

Hình 1.10 Cơ chế hoạt động của Chitosan (Gueddari, 2004) 45

Hình 1.11 Cây lan Kim Tuyến trên hệ thống thủy canh mao dẫn 50

Hình 2.1 Mẫu chồi lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) in vitro được sử dụng làm nguồn mẫu 51

Hình 2.6 Sơ đồ thiết lập giá thể film nylon PE 54

Hình 2.8 Quy trình cấy mẫu vào hệ thống thủy canh in vitro ly nhựa PE 55

Hình 2.7 Quy trình thiết lập hệ thống thủy canh in vitro hộp nhựa tròn 55

Hình 2.2 Mô hình thiết kế hệ thống chiếu sáng đèn LED đơn sắc 57

Hình 2.3 Hệ thống chiếu sáng đèn LED đơn sắc sau khi thiết kế và thi công 57

Hình 2.4 Mô hình hệ thống chiếu sáng LED đỏ kết hợp với LED vàng, LED xanh dương 57

Hình 2.5 Hệ thống chiếu sáng đèn sáng LED đỏ kết hợp với LED vàng, LED xanh dương 58

Hình 3.1 Ảnh hưởng của bạc nitrate (AgNO3) đến sự tăng trưởng của lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) trong hệ thống thủy canh in vitro sau 8 tuần nuôi cấy 74

Trang 18

Hình 3.2 Ảnh hưởng của bạc nitrate (AgNO3) đến sự tăng trưởng của lan Kim

Hình 3.3 Ảnh hưởng của nano bạc lên khả năng tăng trưởng của lan Kim Tuyến

(Anoectochilus setaceus Blume.) trong hệ thống thủy canh in vitro sau

8 tuần nuôi cấy 81 Hình 3.4 Ảnh hưởng của nano bạc lên khả năng tăng trưởng của lan Kim Tuyến

8 tuần nuôi cấy 82 Hình 3.5 Ảnh hưởng của chitosan đến sự tăng trưởng của lan Kim Tuyến

8 tuần nuôi cấy 88 Hình 3.6 Ảnh hưởng của chitosan đến sự tăng trưởng của lan Kim Tuyến

8 tuần nuôi cấy 89 Hình 3.7 Ảnh hưởng của nano chitosan đến sự tăng trưởng của lan Kim Tuyến

8 tuần nuôi cấy 95 Hình 3.8 Ảnh hưởng của nano chitosan đến sự tăng trưởng của lan Kim Tuyến

8 tuần nuôi cấy 96 Hình 3.9 Ảnh hưởng của CuSO4 đến sự tăng trưởng của lan Kim Tuyến

8 tuần nuôi cấy 102 Hình 3.10 Ảnh hưởng của CuSO4 đến sự tăng trưởng của lan Kim Tuyến

8 tuần nuôi cấy 103 Hình 3.11 Ảnh hưởng của nano đồng đến sự tăng trưởng của lan Kim Tuyến

8 tuần nuôi cấy 109

Trang 19

Hình 3.12 Ảnh hưởng của nano đồng đến sự tăng trưởng của lan Kim Tuyến

8 tuần nuôi cấy 110 Hình 3.13 Ảnh hưởng của nguồn chiếu sáng LED đơn sắc đến sự tăng trưởng và

Hình 3.14 Ảnh hưởng của nguồn chiếu sáng LED đơn sắc đến sự tăng trưởng và

Hình 3.15 Ảnh hưởng của nguồn chiếu sáng LED hỗn hợp đến sự tăng trưởng và

Hình 3.16 Ảnh hưởng của nguồn chiếu sáng LED hỗn hợp đến sự tăng trưởng và

Hình 3.17 Ảnh hưởng của giá thể đến sự tăng trưởng và tạo cây hoàn chỉnh của

Hình 3.18 Ảnh hưởng của giá thể đến sự tăng trưởng và tạo cây hoàn chỉnh của

Hình 3.19 Ảnh hưởng của giá thể đến khả năng tăng trưởng và tạo cây hoàn

chỉnh của cây lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) trong

hệ thống thủy canh in vitro khi bổ sung thêm nano chitosan sau 8 tuần

nuôi cấy 137 Hình 3.20 Ảnh hưởng của giá thể đến khả năng tăng trưởng và tạo cây hoàn

chỉnh của cây lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) trong

hệ thống thủy canh in vitro khi bổ sung thêm nano chitosan sau 8 tuần

nuôi cấy 138

Trang 20

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) thuộc họ Phong lan

(Orchidaceae) là một trong những loại thảo dược quý hiếm của Việt Nam Theo

khảo sát, nước ta có tới 12 loài lan Kim Tuyến trong đó loài Anoectochilus setaceus Blume thường gặp nhất và có giá trị thương mại rất cao, gấp hàng chục

lần so khác các loài khác (Phùng Văn Phê và cộng sự, 2010) Chúng mọc dưới tán rừng nguyên sinh, hầu hết là nguyên thủy, rậm thường xanh nhiệt đới mưa mùa cây lá rộng trên sườn núi đá granit, riôlit, phiến sét, ở độ cao 500 – 1600 m, rải rác thành từng nhóm vài ba cây trên đất ẩm, rất giàu mùn và lá cây rụng

Trong Đông y, lan Kim Tuyến là loài lan quý được biết đến với nhiều khả năng trong việc chữa trị các bệnh lao phổi, khô phổi, ho ra máu, thần kinh suy nhược, tăng cường sức khỏe, Trong y học, lan Kim Tuyến được sử dụng làm thuốc trị lao phổi, ho do phế nhiệt, phong thấp, đau nhức khớp xương, chấn thương, viêm dạ dày mãn tính, viêm khí quản, viêm gan mãn tính, suy nhược thần kinh; giúp tăng cường sức khoẻ, làm khí huyết lưu thông, có tính kháng khuẩn Bên cạnh ở một số nghiên cứu gần đây còn cho thấy rằng Lan Kim Tuyến còn có khả năng ngăn ngừa khối ưu ác tính, dược phẩm hữu ích cho bảo vệ gan, chống loãng xương, cải thiện trí nhớ,…

Thành phần hóa học của lan kim tuyến bao gồm các chất như quercetin, isoharmnetin-3-O-beta-D-glucopyranosid,kaempferol-3-O-beta-D-lucopyranosid, 5-hydroxy-3'-4'-7'-trimethoxyflavonol-3-O-beta-D-rutinosid và isorhamnetin-3-O-beta-D-rutinosid

Đặc biệt, cách đây vài năm, rộ lên cơn sốt lan Kim Tuyến khi các đầu mối Hàn Quốc, Đài Loan, Trung Quốc mua lại với giá khoảng 3,5 – 4 triệu đồng /1

kg tươi Vì vậy, rất nhiều người dân đã lặn lội trong rừng sâu, lùng hái lá Lan Gấm để bán cho các đầu mối thu mua với giá khoảng 500 ngàn đồng 1/kg lá tươi, dần dần khiến Lan Kim Tuyến khan hiếm, cạn kiệt dẫn đến giá của nó được đẩy lên cao

Tuy là loài có khu phân bố rộng nhưng với số lượng cá thể không nhiều, tái sinh chậm và đòi hỏi điều kiện sống ngặt nghèo ngày càng hiếm Đã bị khai

Trang 21

thác liên tục trong nhiều năm, hiện đã trở nên giảm sút rõ rệt, có nguy cơ bị tuyệt chủng

Hiện tại lan Kim Tuyến đã có tên trong sách đỏ Việt Nam trong Danh mục Thực vật rừng, Động vật rừng nguy cấp, quý hiếm (nhóm 1) của Nghị định số 32/2006/NĐ-CP ngày 30/3/2006 của Chính phủ để nghiêm cấm khai thác, sử dụng vì mục đích thương mại

Nhờ vào khả năng dược liệu mà cây lan Kim Tuyến ngày càng bị thu hái đến mức cạn kiệt Do đó đã có nhiều công trình nghiên cứu đượcc thực hiện để nhân giống loài lan này Phương pháp được nghiên cứu chủ yếu để nhân giống là

phương pháp nuôi cấy in vitro Tuy đã có nhiều nghiên cứu nhưng các nghiên

cứu vẫn tiếp tục được thực hiện để nhằm tìm ra phương pháp tối ưu nhất

Trong nhân giống in vitro thực vật, ánh sáng khác nhau về chất lượng,

cường độ và thời gian chiếu sáng đều có ảnh hưởng lên sự sinh trưởng, phát triển của thực vật Tổng lượng ánh sáng mà cây thu nhận trong suốt quá trình chiếu sáng có tác động trực tiếp lên quang hợp, sự sinh trưởng và năng suất của cây Các nghiên cứu trong nước về lĩnh vực nuôi cấy mô hiện nay chủ yếu tập trung vào nghiên cứu ảnh hưởng của các phytohormone trong quá trình phát sinh hình thái hay sinh trưởng và phát triển của thực vật mà chưa đi sâu tìm hiểu vai trò của

ánh sáng trong nhân giống in vitro, đặc biệt là nguồn chiếu sáng từ đèn LED

(Light - Emitting Diode) Hiện nay, đèn LED là thiết bị chiếu sáng đầy hứa hẹn cho các phòng nuôi cấy mô và nâng cao khả năng tăng trưởng sinh học nhờ vào kích thước nhỏ, cấu trúc rắn, an toàn và tuổi thọ cao

Chitosan, chất dẫn xuất khử acetyl (deacetylated) của chitin có nguồn gốc

từ vách tế bào của nấm, vỏ của các loài giáp xác, biểu bì của côn trùng và một số loài tảo đã được ứng dụng nhiều trong nông nghiệp như là chất thân thiện với môi trường vì nó dễ dàng phân hủy và không ảnh hưởng sức khỏe con người Chitosan và các dẫn xuất của nó là đáp ứng tự vệ của thực vật và được sử dụng như là hợp chất tự nhiên để chống lại các bệnh tiền và sau thu hoạch

(Uthairatanakij et al., 2007) Thêm vào đó, nhiều báo cáo cho thấy chitosan giúp

gia tăng sự sinh trưởng của cây trồng Mới đây, chitosan được ghi nhận là chất kích thích sinh trưởng ở một số loài thực vật, trong đó có cây lan Trong nhân

Trang 22

giống in vitro, chitosan đã được sử dụng và có hiệu quả cải thiện chất lượng cây con, góp phần tạo điều kiện thuận lợi cho sự thuần dưỡng cây con ở điều kiện ex vitro (Nge et al., 2006) Hiệu quả của chitosan lên sự sinh trưởng và phát triển

của lan Dendrobium dưới dạng phun lên cây trồng bên ngoài cũng như bổ sung

vào môi trường nuôi cấy in vitro đã được báo cáo (Chandrkrachang, 2002; Limpanavech et al., 2003; Nge et al., 2006)

AgNO3 là chất có khả năng điều khiển quá trình sinh trưởng, phát triển của chồi thông qua tác động vào quá trình trao đổi ethylene (Biddington 1992), AgNO3 ức chế hoạt động của ethylene (Beyer, 1976), nên khi bổ sung chất này vào môi trường nuôi cấy có thể ức chế việc tổng hợp ethylene hoặc chức năng của ethylene bằng cách tác động lên quá trình tổng hợp hoặc tác động lên tính hiệu trao đổi chất (Pua và Chi, 1993), qua đó ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của cây trồng Tao và Li (2006) cũng quan sát được hiêu quả khi cho bạc

nitrate lên sự sinh trưởng chồi của loài Torenia Fournieri ở nồng độ 25mg/l

CuSO4 và Co(NO3)2 có khả năng ức chế tổng hợp ethylene (Lau và Yang, 1976), bên cạnh 2 chất này còn là nguồn kháng ảnh hưởng đến sự phát sinh hình thái ở thực vật nuôi cấy như tạo rễ bất định Schwambach và cộng sự (2005) chứng minh Cu, Co, Ca và Zn trong môi trường nuôi cấy đã có ảnh hưởng đáng

kể đến sự tạo rễ bất định trên đối tượng Eucalyptus globulus Labill

Vật liệu nano đã được ứng dụng rộng rãi trên thế giới trong thập kỷ đầu tiên của thế kỷ XXI Công nghệ nano đã cung cấp công cụ và nền tảng kỹ thuật

cơ bản cho việc nghiên cứu và chuyển đổi các hệ thống sinh học (Ruffini, Roberto, 2009) Công nghệ nano có tiềm năng cách mạng hoá ngành nông nghiệp

và công nghiệp thực phẩm với các công cụ mới cho việc điều trị các bệnh liên quan đến phân tử, phát hiện bệnh nhanh chóng và tăng cường khả năng hấp thu các chất dinh dưỡng của thực vật; đồng thời giúp ngành nông nghiệp chống lại các loại virus và các tác nhân gây bệnh phá hỏng mùa màng (Joseph, Morrison, 2006)

Nhằm duy trì được giống cây lan Kim Tuyến đã có nhiều nghiên cứu thực

hiện về việc nhân nhanh giống cây này bằng phương pháp in vitro Tuy nhiên

phương pháp này vẫn còn nhiều hạn chế khi làm giảm sức sống của cây nuôi cấy

Trang 23

như: độ ẩm tương đối cao, nhiệt độ không đổi, cường độ dòng photon quang hợp thấp, nồng độ CO2 dao động lớn, sự hiện diện của đường, muối và chất điều hòa sinh trưởng ở nồng độ cao trong môi trường,…Nên đã có một số nghiên cứu

nhân giống được thực hiện bằng phương thủy canh in vitro nhằm khắc phục nhược điểm của nuôi cấy in vitro

Do đó để bảo toàn được giống cây quý hiếm và nhằm đáp ứng được nhu cầu của thị trường đối với lan Kim Tuyến Chúng tôi đã tiến hành đề tài: “Nghiên

cứu ảnh hưởng của một số yếu tố, đèn LED trong hệ thống thủy canh in vitro đến quá trình nhân giống lan Kim Tuyến (Anoetochilus setaceus Blume.) một loài

dược liệu quý hiếm.” nhằm bảo toàn và phát triển loài dược liệu quý của Việt Nam

2 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài

2.1 Ý nghĩa khoa học của đề tài

Xây dựng quy trình nuôi cấy thủy canh in vitro cây lan Kim Tuyến sẽ cung cấp những cơ sở khoa học cho công tác nhân giống thủy canh in vitro cây trồng

nói chung và cây lan Kim Tuyến nói riêng Cung cấp cơ sở khoa học cho bảo vệ nguồn gene lan Kim Tuyến là một trong những mối quan tâm hàng đầu hiện nay Nghiên cứu ảnh hưởng đèn LED đến sự sinh trưởng của cây lan Kim Tuyến cung cấp cơ sở khoa học để đánh giá ảnh hưởng của đèn LED đến nuôi cấy thủy canh

in vitro lan Kim Tuyến Bên cạnh đó nhằm đánh giá được ảnh hưởng của muối

kim loại và nano kim loại đến sự tăng trưởng của lan Kim Tuyến

2.2 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài

Nghiên cứu quá trình nhân nhanh chồi, rễ cũng như sự tăng trưởng và tạo cây hoàn chỉnh sẽ góp phần phần rất lớn trong công tác nhân nhanh lan Kim

Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) Từ đó, có thể tạo ra số lượng lớn cây

con có chất lượng tốt, làm giảm giá thành, đáp ứng được nhu cầu lan Kim Tuyến trên thị trường và giúp bảo tồn nguồn dược liệu quý

Trang 24

Nguyễn Quang Thạch và Phí Thị Cẩm Niệm (2012), đã thiết lập quy trình

nhân nhanh in vitro hoàn chỉnh loài lan Kim Tuyến Anoectochilus setaceus với

nguyên liệu là chồi và mắt đốt ngang thân Trương Thị Bích Phượng và Phan Ngọc Khoa (2013) cũng đã nhân lan Kim Tuyến qua nuôi cấy cụm protocorm (2,0 × 2,0 mm) được hình thành từ hạt Trước nhu cầu rất lớn về lan Kim Tuyến dùng để làm thuốc, thực phẩm chức năng của các công ty dược và người dân, một số trung tâm nuôi cấy mô đã chuyển hướng nghiên cứu nhân nhanh giống

lan Kim Tuyến in vitro

Nguyễn Thị Hồng Gấm và cộng sự (2010) đã nghiên cứu nghiên cứu kỹ

thuật nhân nhanh chồi in vitro loài lan Kim Tuyến Anoectochilus roxburghii (Wall.) Lindl Sử dụng môi trường để nhân nhanh chồi lan Kim Tuyến in vitro là

Knudson C cải tiến Thể chồi 8 tuần tuổi từ phôi hạt chín và chồi từ thể chồi cao

từ 2 – 3 cm là phù hợp nhất để nhân nhanh trong môi trường thích hợp Knudson

C cải tiến bổ sung 0,5 mg/l BAP + 0,3 mg/l Kinetin + 0,3 mg/l NAA + 100 ml/l

ND + 100 g/l dịch chiết khoai tây + 20 g/l sucrose + 7 g/l agar + 0,5 g/l AC

Chow và cộng sự (1982) đã nghiên cứu về nguồn vật liệu sử dụng cho

nhân sinh khối in vitro loài Anoectochilus formosanus rất đa dạng Năm 1987,

Liu và cộng sự đã chọn chồi đỉnh để nuôi cấy mô Cũng năm 1987, Ho và cộng

sự, năm 1992, Lee và cộng sự đã sử dụng phôi hạt để làm nguồn vật liệu nuôi cấy

Năm 2001, các tác giả Shiau và cộng sự đã nghiên cứu thành công loài lan

Kim Tuyến (Anoectochilus formosanus Hayata.) từ hạt với công thức môi trường

vào mẫu là: 1/2MS + 0,2% than hoạt tính + 8% dịch chiết chuối Môi trường được sử dụng để nhân nhanh chồi là: 1/2MS + 0,2% than hoạt tính + 8% dịch chiết chuối + 2mg/l BAP + 0,5 mg/l NAA

Trần Thị Hồng Thúy (2014) đã hoàn thiện quy trình nuôi cấy in vitro và

nghiên cứu ảnh hưởng đèn LED đến sự sinh trưởng của cây lan Kim Tuyến

Các phương pháp nghiên cứu về hệ thống thủy canh in vitro chưa được

nghiên cứu nhiều và vẫn chưa được áp dụng trên cây lan Kim Tuyến Trong nước

ta chỉ có một số nghiên cứu trên hệ thống này

Trang 25

Về hệ thống thủy canh in vitro thì có rất ít nghiên cứu báo cáo về hệ thống

này trong nhân giống in vitro Năm 2004, Nhựt và cộng sự đã nghiên cứu về hình

thành củ bi trực tiếp của cây khoai sọ (Colocasia esculenta spp.) cũng như cảm

ứng tăng trưởng của cây con ở giai đoạn vườn ươm trong hai hệ thống (1) nuôi trồng trong đất (2) và nuôi trồng trong hệ thống thủy canh hộp xốp sau 15 hoặc

30 ngày Nguyen và cộng sự (2005) đã sử dụng hệ thống thủy canh in vitro trong sản xuất PLB của cây địa lan (Cymbidium spp.)

4 Mục đích Nghiên cứu

Xác định ảnh hưởng của muối kim loại, dung dịch nano kim loại, hệ thống nguồn chiếu sáng LED, cũng như các loại giá thể đến sự tăng trưởng và tạo cây hoàn chỉnh từ chồi lan Kim Tuyến nhằm thiết lập môi trường thích hợp nhất cho

sự sinh trưởng và phát triển của chồi, rễ lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) trong hệ thống thủy canh in vitro nhằm góp phần nhân nhanh lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.), giúp hạ giá thành và bảo tồn loài dược

liệu quý này của Việt Nam

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Khảo sát ảnh hưởng của bạc nitrate (AgNO3) đến sự tăng trưởng và tạo

cây hoàn chỉnh của lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) trong

hệ thống thủy canh in vitro

- Khảo sát ảnh hưởng của đồng sulfate (CuSO4) đến sự tăng trưởng và tạo

hệ thống thủy canh in vitro

- Khảo sát ảnh hưởng của chitosan đến sự tăng trưởng và tạo cây hoàn

chỉnh của lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) trong hệ thống thủy canh in vitro

- Khảo sát ảnh hưởng của nano bạc đến sự tăng trưởng và tạo cây hoàn

- Khảo sát ảnh hưởng của nano đồng đến sự tăng trưởng và tạo cây hoàn

Trang 26

- Khảo sát ảnh hưởng của nano chitosan đến sự tăng trưởng và tạo cây hoàn

- Khảo sát ảnh hưởng của giá thể đến sự tăng trưởng và tạo cây hoàn chỉnh

của lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) trong hệ thống thủy canh in vitro

- Khảo sát ảnh hưởng của nguồn chiếu sáng LED đơn sắc đến sự tăng

trưởng và tạo cây hoàn chỉnh của lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) trong hệ thống thủy canh in vitro

- Khảo sát ảnh hưởng của nguồn chiếu sáng LED hỗn hợp đến sự tăng

trưởng và tạo cây hoàn chỉnh của lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus

Blume.) trong hệ thống thủy canh in vitro

6 Phương pháp nghiên cứu

- Các thí nghiệm được bố trí theo kiểu ngẫu nhiên, đơn yếu tố Các nghiệm thức được lặp lại 3 lần, ghi nhận kết quả trung bình

- Các số liệu thu được được xử lý thống kê bằng phần mềm SAS 9.1 và chương trình MicroSoft Excel 2010®

7 Các kết quả đạt được của đề tài

- Xác định được nồng độ thích hợp của bạc nitrate (AgNO3) đến sự tăng

trưởng và tạo cây hoàn chỉnh của lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) trong hệ thống thủy canh in vitro là 3 mg/l

- Xác định được nồng độ thích hợp của đồng sulfate (CuSO4) đến sự tăng

trưởng và tạo cây hoàn chỉnh của lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) trong hệ thống thủy canh in vitro là 1 mg/l

- Xác định được nồng độ thích hợp của chitosan đến sự tăng trưởng và tạo

cây hoàn chỉnh của lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) là 10

mg/l

- Xác định được nồng độ thích hợp của nano bạc đến sự tăng trưởng và tạo

hệ thống thủy canh in vitro là 3 ppm

Trang 27

- Xác định được nồng độ thích hợp của nano đồng đến sự tăng trưởng và

tạo cây hoàn chỉnh của lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) trong hệ thống thủy canh in vitro là 20 ppm

- Xác định được nồng độ thích hợp của nano chitosan đến sự tăng trưởng và

tạo cây hoàn chỉnh của lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) trong hệ thống thủy canh in vitro là 50ppm

- Xác định được loại giá thể phù hợp với sự tăng trưởng và tạo cây hoàn

- Xác định được loại giá thể phù hợp với sự tăng trưởng và tạo cây hoàn chỉnh của lan Kim Tuyến khi có bổ sung thêm nồng dộ nano chitosan 50

ppm (Anoectochilus setaceus Blume.) trong hệ thống thủy canh in vitro

- Xác định được nguồn chiếu sáng LED đơn sắc thích hợp đến sự tăng

trưởng và tạo cây hoàn chỉnh của lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) trong hệ thống thủy canh in vitro là ánh sáng xanh

- Xác định được nguồn chiếu sáng LED hỗn hợp hai thích hợp đến sự tăng

trưởng và tạo cây hoàn chỉnh của lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) trong hệ thống thủy canh in vitro là hệ thống chiếu sáng kết hợp

ánh sáng xanh, ánh sáng đỏ và ánh sáng vàng

8 Kết cấu của đồ án

Đồ án gồm những chương sau:

+ Chương 1: Tổng quan tài liệu

+ Chương 2: Vật liệu và phương pháp

+ Chương 3: Kết quả và thảo luận

+ Chương 4: Kết luận và kiến nghị

Trang 28

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Thủy canh

1.1.1 Khái niệm

Thủy canh thường được định nghĩa như là “trồng cây trong nước” Tuy nhiên, thật ra việc cung cấp nuớc và dung dịch dinh dưỡng cho cây có thể trực tiếp qua tiếp xúc giữa rễ và dung dịch như định nghĩa ở trên nhưng cũng có thể gián tiếp qua các giá thể trơ nên chúng ta có thể mở rộng định nghĩa thuỷ canh là

“trồng cây không sử dụng đất” (Maharana et al., 2011)

Việc trồng cây không có đất thật sự đem lại rất nhiều thuận lợi Khi sử dụng một môi trường sạch khuẩn, tất nhiên ta sẽ không phải lo lắng cho việc trừ

cỏ dại, trừ sâu và côn trùng có hại trong đất (Savvas, 2002) Hơn nữa khi dùng kỹ thuật thuỷ canh, cây trồng sẽ có được môi trường sống đầy đủ các thành phần dinh dưỡng thiết yếu Do vậy, cây sẽ sinh trưởng và phát triển nhanh hơn, việc canh tác cũng đơn giản hơn đối với rau và cây hoa Một thuận lợi lớn của kỹ thuật thủy canh là cho phép thiết lập hệ thống nuôi trồng tự động Khi sử dụng hệ thống tự động, người làm vườn có thể linh hoạt được thời gian chăm sóc cây trồng (Silberbush và Asher, 2001)

Đặc biệt, do đặc điểm của kỹ thuật thuỷ canh là không cần đất nên đây chính là giải pháp cho ngành nông nghiệp ở những đất nước vốn có ít đất canh tác – các thành phố lớn hoặc vùng đất cằn cỗi Các nước tiên tiến đã nhanh chóng ứng dụng kỹ thuật này để sản xuất rau sạch, cây kiểng Trong tương lai, khi dân

số ngày một gia tăng, đời sống được nâng cao, đất đai trở nên khan hiếm, thì kỹ thuật thủy canh sẽ dần thay thế phương pháp trồng trọt truyền thống Vì không chỉ đem lại những món lợi nhuận khổng lồ cho ngành nông nghiệp, kỹ thuật này còn giúp giữ gìn môi trường được trong sạch, đây chính là mục tiêu được coi trọng hàng đầu để góp phần nâng chất lượng cuộc sống của con người (Sardare

và Admane, 2013)

1.1.2 Các yêu cầu cơ bản của hệ thống thuỷ canh

Trong một dung dịch, hoặc môi trường trơ, việc duy trì độ acid hay độ kiềm (dựa vào pH), độ dẫn điện (Electrical Conductivity – EC) trong một khoảng giá trị phù hợp với hệ thống rễ của thực vật được gọi là hoạt động đệm Việc này

Trang 29

cần phải được thực hiện nhân tạo trong các hệ thống thủy canh Ở bất kỳ hệ thống thủy canh nào, các yêu cầu cơ bản sau cần được duy trì ở mức độ thích hợp (Téllez và Merino, 2012):

– Duy trì pH của dịch dinh dưỡng trong khoảng 5,8 đến 6,5 và độ dẫn điện

EC trong khoảng 1,5 đến 2,5 dS/m, các khoảng giá trị này thích hợp cho sự tăng trưởng của cây Nếu giá trị pH và EC chệch ra khỏi các khoảng này sẽ làm giảm khả năng hấp thu chất dinh dưỡng và sẽ làm tổn thương rễ cây Thực vật là những vật chỉ thị tốt nhất điều kiện dinh dưỡng Nhìn vào những triệu chứng rối loạn dinh dưỡng ở thực vật để điều chỉnh dịch dinh dưỡng cho phù hợp

– Tránh những biến động nồng độ dịch dinh dưỡng đột ngột, vì những biến động này sẽ gây ảnh hưởng xấu đến độ pH và EC

– Duy trì nhiệt độ dung dịch tốt Nếu nhiệt độ tăng, cây tăng hô hấp và đòi hỏi nhiều oxygen Tại thời điểm đó, nồng độ oxygen hoà tan giảm Điều này đặc biệt quan trọng đối với việc nuôi cấy trong nhà kính hay nhà lưới, do bên trong nhiệt độ tăng cao trong suốt buổi trưa Phải tiến hành nhiều biện pháp để chống lại sự tăng nhiệt này

– Luôn đảm bảo rằng có nhiều oxygen hoà tan trong dịch dinh dưỡng để rễ

có thể hấp thu tốt Thiếu oxygen sẽ làm giảm khả năng hấp thu chất dinh dưỡng

rễ non phải ở trong không khí và phần còn lại phải chìm trong dung dịch

– Trong kỹ thuật ngâm rễ, trong suốt quá trình phát triển, khi mức dung dịch trong thùng chứa giảm, nồng độ ion sẽ tăng cao, điều này ảnh hưởng không tốt đến sự tăng trưởng của cây Nếu quan sát thấy điều này, phải loại bỏ dung dịch cũ và thay bằng dung dịch mới

– Phải đảm bảo đủ ánh sáng cho các cây nuôi trồng thủy canh Ánh sáng

và tất cả các yêu cầu khác cũng giống như khi nuôi trồng trên đồng ruộng

Trang 30

– Luôn phải sử dụng hạt giống và vật liệu nuôi trồng sạch bệnh, sạch sâu

bọ cho hệ thống thủy canh Loại bỏ hoặc hủy bất kỳ cây nào nhiễm bệnh càng sớm càng tốt

– Nếu quan sát thấy có các sinh vật ký sinh trên giá thể rắn, phải loại bỏ các cây trong đó và tiến hành khử trùng môi trường tăng trưởng Nước cung cấp cũng cần phải đảm bảo sạch các sinh vật ký sinh

– Tảo có thể phát triển trong hệ thống thủy canh và ngăn cản các ống nhỏ dẫn dịch thủy canh Sử dụng các ống màu đen để tránh các vấn đề như vậy Giữa các lần nuôi trồng, phải rửa sạch hệ thống bằng nước chlor loãng Sau khi rửa nước chlor, rửa qua bằng nước sạch trước khi trồng các cây mới

– Phải có đủ chỗ cho cây tăng trưởng, và khi thân mềm phát triển phải có giá thể đỡ thân

– Trong kỹ thuật kết hợp mở, có khả năng các chất dinh dưỡng bị lắng lại khi cung cấp nước Do đó, có thể bổ sung dịch dinh dưỡng liên tục thay vì bổ sung nước và chất dinh dưỡng riêng

1.1.3 Dung dịch dinh dưỡng thủy canh

Tất cả các thành phần dinh dưỡng cần thiết được cung cấp cho cây ở dạng dung dịch, chứa muối và phân bón tan trong nước Phương pháp thủy canh cho phép người canh tác kiểm soát các thành phần cần thiết bằng cách điều chỉnh hay thay đổi dung dịch dinh dưỡng cho phù hợp với từng giai đoạn tăng trưởng của cây và cung cấp chúng với một lượng cân bằng Các chất dinh dưỡng hiện diện ở dạng ion trong dung dịch thủy canh, cây trồng không cần phải tìm kiếm hay cạnh tranh với các sinh vật khác như khi trồng trong đất Do đó, việc tối ưu hoá điều kiện dinh dưỡng của hệ thống thủy canh cũng dễ hơn nhiều so với trong đất Dung dịch dinh dưỡng dùng cho dung dịch thủy canh phải đáp ứng được những điều kiện sau:

Độ pH: giá trị pH tối thích nằm trong khoảng 5,5 – 6,5 (Sonneveld và

Voogt, 2009) Giá trị pH càng lệch ra khỏi khoảng này thì càng có ảnh hưởng tiêu cực lên hệ thống thủy canh, pH trên 7,5 sẽ làm giảm khả năng hấp thu sắt và

có thể xảy ra hiện tượng úa vàng thân, pH dưới 6,0 sẽ làm giảm mạnh khả năng

Trang 31

hoà tan acid phosphoric, ion calcium và mangan Có thể sử dụng các chất đệm hoá học để giữ ổn định giá trị pH

Độ dẫn điện: giá trị độ dẫn điện (EC) tốt nhất là trong khoảng 1,5 – 2,5

dS/m (Kratky, 2004) Giá trị EC cao hơn sẽ ngăn cản sự hấp thu chất dinh dưỡng,

EC thấp sẽ ảnh hưởng đến sức sống và năng suất cây Khi cây hấp thu chất dinh dưỡng và nước từ dung dịch, tổng nồng độ muối và EC đều thay đổi

Tính dung hợp của các thành phần trong dung dịch dinh dưỡng:

Tránh những loại công thức pha chế dung dịch có chứa nhiều tạp chất như cát, đất sét, hay bùn; cũng cần phải tránh các công thức pha chế có chứa các muối không hoà tan hoặc hoà tan kém, hay có chứa các chất tương tác với nhau tạo ra chất không tan (Téllez và Merino, 2012)

1.2 Hệ thống thủy canh in vitro

Trong xu thế cải tiến các hệ thống nuôi cấy để tăng hiệu quả nuôi cấy in vitro, trên cơ sở ứng dụng các ưu điểm của thủy canh, các nhà khoa học đã phát triển thànhhệ thống thủy canh in vitro, một hệ thống mới thể hiện sự kết hợp hài hòa của thủy canh và nuôi cấy in vitro với nhau Hệ thống mới ra đời nhằm mục

đích giải quyết một số khuyết điểm của nuôi cấy truyền thống sử dụng agar và nuôi cấy lỏng tĩnh làm mẫu cấy bị ngập chìm trong dung dịch, đồng thời áp dụng được ưu điểm nuôi cấy hiệu quả hơn bằng dung dịch, ưu điểm tiết kiệm không gian của thủy canh Hơn nữa ở một số loài thực vật có những tính chất đặc biệt như rất ưa ẩm nhưng không thể phát triển tốt khi chìm hẳn trong dung dịch nuôi cấy trở thành những đối tượng của hệ thống mới Đây là một hệ thống mới, bước đầu đang khảo sát các thành phần cơ bản của hệ thống và thử nghiệm các nồng

độ môi trường khác nhau để tìm ra một số mô hình hệ thống phù hợp cho một số đối tượng thử nghiệm ban đầu là Khoai Tây, Lily và Địa Lan

Hệ thống nuôi cấy thủy canh in vitro có một số ưu điểm sau:

+ Dịch dinh dưỡng sử dụng là dịch lỏng, sự tiếp xúc và hấp thu dinh dưỡng của mẫu cấy sẽ trở nên hiệu quả hơn, mẫu cấy phát triển tốt hơn, thời gian cần thiết để tăng trưởng sẽ ngắn lại Hơn nữa, vì môi trường nuôi cấy là dung dịch lỏng nên sẽ đỡ tốn thời gian và năng lượng đun agar hòa tan

Trang 32

+ Trong hệ thống này, mẫu cấy được đưa lên trên tầng cao có đệm giá thể

và dịch dinh dưỡng được mao dẫn lên giá thể cung cấp cho mẫu cấy nên giải quyết được vấn đề mẫu cấy bị ngập trong dung dịch của nuôi cấy lỏng tĩnh

+ Hệ thống thủy canh in vitro có thể thiết kế 2, 3 tầng nuôi cấy trong hộp

nhựa vô trùng nên rất tiết kiệm không gian nuôi cấy, tăng hiệu quả nhân giống Hơn nữa, dung dịch dinh dưỡng sử dụng chỉ cần để dưới đáy hộp rồi cho dây mao dẫn lên cho các tầng nuôi cấy bên trên nên chúng được tận dụng hơn nuôi cấy lỏng truyền thống (Khi nuôi cấy lỏng sử dụng cùng lượng thể tích môi trường nhưng chỉ nuôi cấy được số lượng hạn chế mẫu cấy và thường là dung dịch dinh dưỡng không được sử dụng hết) Đặc điểm này thể hiện rõ ràng nhất sự mô hình hóa của thủy canh vào hệ thống mới

+ Hệ thống nuôi cấy sử dụng dung dịch lỏng nên có thể thay đổi và bổ sung các thành phần môi trường cũng như điều chỉnh độ pH, độ dẫn điện trong suốt thời gian nuôi cấy một cách dễ dàng

Thành phần cấu trúc của hệ thống gồm hộp nhựa, tầng nuôi cấy là nắp nhựa cắt ra, lớp nylon làm giá đỡ, giá thể với bông gòn và giấy lọc, dây mao dẫn

có thể là bông gòn hay tim đèn đều là những vật liệu đơn giản nên giá thành rẻ

1.3 Tình hình nghiên cứu về phương pháp thủy canh in vitro

Năm 2004, Nhựt và công sự đã nghiên cứu về hình thành củ bi trực tiếp

của cây khoai sọ (Colocasia esculenta spp.) cũng như cảm ứng tăng trưởng của

cây con ở giai đoạn vườn ươm trong hai hệ thống (1) nuôi trồng trong đất (2) và nuôi trồng trong hệ thống thủy canh hộp xốp sau 15 hoặc 30 ngày Kết quả nghiên cứu cho thấy, tỷ lệ sống sót, chiều cao cây và số lá của cây trồng trong hệ thống thủy canh cao hơn trong nuôi cấy đất Các cây giống khoai sọ được nuôi cấy trong hệ thống thủy canh cũng có hiệu quả cao hơn đối với những cây trồng trong đất khi chúng được chuyển đến đồng ruộng

Nguyen và cộng sự (2005) đã sử dụng hệ thống thủy canh in vitro trong sản xuất PLB của cây địa lan (Cymbidium spp.) Đây là loài cây ưa ẩm và có khả

năng chịu ẩm tốt nên rất phù hợp với hệ thống mới Trong cùng thể tích môi

trường, hệ thống thủy canh in vitro với giá đỡ ở độ cao 1 cm (nghĩa là gần mặt

dịch lỏng hơn) cho PLB có khối lượng tươi cao hơn so với hệ thống có giá đỡ

Trang 33

cách 2 cm Hơn nữa, khi so sánh ảnh hưởng của các thể tích môi trường lên sự hình thành PLB trong hệ thống có giá đỡ ở độ cao 1 cm thì nhận thấy rằng môi trường có thể tích 70 ml cho trọng lượng PLB tươi cao nhất Qua những kết quả ban đầu, hệ thống thủy canh in vitro mới tỏ ra rất thích hợp với mục tiêu này Đây là hệ thống “thủy canh trong ống nghiệm” được thiết lập lần đầu tiên và được công bố trên các tạp chí quốc tế

Dương Tấn Nhựt và cộng sự (2005) đã nghiên cứu phương pháp thủy canh

in vitro trong việc nâng cao chất lượng cây hoa African Violet phục vụ người

trồng hoa Sau 30 ngày nuôi cấy, các cây trong hệ thống thủy canh trực tiếp bắt đầu trổ hoa, hoa có màu sắc đẹp và bền (từ 2 đến 3 tháng) So với nghiệm thức trồng cây trong đất, sau 30 ngày vẫn chưa ra hoa, hoa của các cây trồng trong đất

có tuổi thọ ngắn hơn Riêng về bộ lá, các cây African violet trong hệ thống thủy canh trực tiếp có bộ lá dày, rậm, xanh tốt, không bị các biểu hiện thường gặp như thối nhũn ở phương pháp trồng và chăm sóc thông thường Tuy nhiên, do không

có giá thể, lá cây African violet trong hệ thống thủy canh có xu hướng mọc ngả xuống (theo hướng trọng trường), không thể xoè rộng như trong trường hợp trồng trong đất Các cây thí nghiệm bắt đầu có nụ, tỷ lệ nụ của các cây trong hệ thống thủy canh trực tiếp cao hơn so với các cây trồng ngoài đất sau 30 ngày

Phương pháp thủy canh in vitro trong sản xuất của khoai tây bi cũng được nghiên

cứu bởi Nhựt và cộng sự (2006)

1.4 Giới thiệu về cây lan Kim Tuyến (Anoetochilus setaceus Blume.)

1.4.1 Giới thiệu chung về cây lan Kim Tuyến

Giới : Plantae (Thực vật) Nghành : Angiosperms (Thực vật có hoa ) Lớp : Monocots (Thực vật một lá mầm)

Bộ : Asparagales (Bộ măng tây)

Họ : Orchidaceae (Phong lan)

Chi : Anoectochilus Loài : Anoectochilus setaceus Blume

Danh pháp đồng nghĩa: Chrysobaphus roxburghii Wall; Anoectochilus roxburghii (Wall.) Wall.ex Lindl

Trang 34

Lan kim tuyến còn có các tên gọi khác là: giải thùy tơ, giải thùy roxburgh, Kim tuyến đỏ, Sữa hồng

Đặc điểm nhận dạng:

Cây thảo, mọc ở đất, có thân rễ mọc dài; thân trên đất mọng nước và có nhiều lông mềm, mang 2 – 4 lá mọc xòe sát đất Lá hình trứng, gần tròn ở gốc, chóp hơi nhọn và có mũi ngắn, cỡ 3 – 4 x 2 – 3 cm, có màu khác nhau với mạng gân thường nhạt hơn (màu lục sẫm với mạng gân màu lục nhạt hay màu nâu - đỏ với mạng gân màu vàng - lục hay hồng); cuống lá dài 2 – 3 cm Cụm hoa dài 10 – 15 cm, mang 4 – 10 hoa mọc thưa Lá bắc hình trứng, chóp thót nhọn đột ngột, dài 8 – 10 mm, màu hồng Hoa thường màu trắng, dài 2,5 – 3 cm; các mảnh bao hoa dài khoảng 6 mm; môi dài đến 1,5 cm, ở mỗi bên gốc mang 6 – 8 dải hẹp, chóp phiến rộng, chẻ hai sâu, hốc chứa mật dài 7 mm, bầu dài 1,3 cm, màu lục,

có nhiều lông mềm

Sinh học và sinh thái:

Mùa hoa tháng 2 – 4 Tái sinh bằng chồi từ thân rễ và hạt, ít và sinh trưởng rất chậm Mọc dưới tán rừng nguyên sinh, hầu hết là nguyên thủy, rậm thường xanh

Hình 1.1 Lan Kim Tuyến

Trang 35

nhiệt đới mưa mùa cây lá rộng trên sườn núi đá granit, riôlit, phiến sét, ở độ cao

500 – 1600 m, rải rác thành từng nhóm vài ba cây trên đất ẩm, rất giàu mùn và lá cây rụng

Phân bố:

Trong nước: Lào Cai (Sapa: Phăng Xi Păng, Văn Bàn: Liêm Phú), Hà Tĩnh (Hương Sơn: Rào àn), Quảng Trị, Kontum (Đắk Glei: núi Ngọc Linh, Sa Thầy: núi Chư Mom Ray), Đắk Lắk (Krông Bông: núi Chư Yang Sinh), Lâm Đồng (Lạc Dương: núi Bì Đúp)

Thế giới: Ấn Độ, Nêpan, Butan, Trung Quốc, Mianma, Thái Lan, Lào, Campuchia, Malaixia, Inđônêxia

Trong Đông y, Lan Gấm là một loại dược liệu quý dùng chữa lao phổi, khô phổi, ho ra máu, thần kinh suy nhược, tăng cường sức khỏe, lưu thông khí huyết, cao huyết áp, suy thận, chữa di tinh, đau lưng, phong thấp, chữa các bệnh viêm khí quản Thậm chí, trong cuốn sách Kan xuất bản vào năm 1986 tại Đài Loan nói về y học cổ truyền vùng lãnh thổ này, Lan Gấm được coi là “Vua thuốc” do tác dụng dược lý đa dạng của nó như bảo vệ gan, phòng ngừa ung thư, tiểu đường và để điều trị các bệnh tim mạch

Nghiên cứu hiện đại cho thấy, trong lan gấm có chứa glucopyranosyl-(3R)-hydroxybutanolide, stearic acid, palmitic acid, beta-sitosterol, succinic acid, p-hydroxy benzaldehyde, daucosterol, methyl 4-beta-D-glucopyranosyl-hutanoate, p-hydroxy cinnamic acid and o-hydroxy phenol Trên thực nghiệm và lâm sàng, các nhà khoa học Trung Quốc nhận thấy, dịch chiết lan gấm có tác dụng hủy hoại các gốc tự do, làm giảm đường huyết và bảo hộ các tế bào tuyến tụy nội tiết nên rất có ý nghĩa trong việc dự phòng và trị liệu bệnh đái tháo đường

beta-D-Gần đây, thêm nhiều nghiên cứu khoa học chứng minh được giá trị vô cùng quý của Lan Gấm - Lan Kim Tuyến Cụ thể, bằng sáng chế của Mỹ US

7033617 B2 về “Sử dụng các chất chiết xuất thực vật Chi Lan Kim Tuyến như là các loại thuốc thảo dược bổ sung dinh dưỡng cho phòng ngừa tác hại hóa chất hoặc điều trị các khối u ác tính của con người” Gần đây nhất, bằng sáng chế của

Mỹ US 9072770 B2 công bố ngày 07/07/2015 cho biết “Chiết xuất dung dịch

Trang 36

nước của Chi Lan Kim Tuyến, dược phẩm hữu ích cho bảo vệ gan” Ngoài ra, nhiều công trình nghiên cứu khoa học khác được đăng ký sáng chế tại Australia, Nhật, Đài Loan, Trung Quốc cũng cho thấy tác dụng dược lý đa dạng của Lan Gấm như chống loãng xương, hạ Lipid máu, cải thiện trí nhớ và học tập, tăng cường miễn dịch…

1.4.2 Đặc điểm hình thái

Lan kim Tuyến là cây thân thảo, mọc trên đất, có thân rễ mọc dài; phần thân trên đất mọng nước, mang các lá mọc xòe sát đất

1.4.2.1 Thân rễ

Lan Kim Tuyến là cây thân rễ nằm ngang sát mặt đất, đôi khi hơi nghiêng,

bò dài Chiều dài thân rễ từ 5 − 12 cm, trung bình là 7,87 cm Đường kính thân rễ

từ 3 − 4 mm, trung bình là 3,17 mm Số lóng trên thân rễ từ 3 − 7 lóng, trung bình là 4,03 lóng Chiều dài của lóng từ 1 − 6 cm, trung bình là 1,99 cm Thân rễ thường có màu xanh trắng, đôi khi có màu nâu đỏ, thường nhẵn, không phủ lông

1.4.2.2 Thân khí sinh

Cây lan Kim Tuyến có thân khí sinh thường mọc thẳng đứng trên mặt đất,

ít khi mọc nghiêng Chiều dài thân khí sinh từ 4 − 8 cm, trung bình 6 cm Đường kính thân khí sinh từ 3 − 5 mm, trung bình là 3,08 cm Thân khí sinh mang nhiều lóng, các lóng có chiều dài khác nhau Số lóng trên thân khí sinh thay đổi từ 2 −

4 lóng, trung bình là 2,87 Chiều dài mỗi lóng từ 1 − 4 cm, trung bình 2,23 cm Thân khí sinh thường mọng nước, nhẵn, không phủ lông; thường có màu xanh trắng, đôi khi có màu hồng nhạt

cm, rễ dài nhất trung bình là 6,07 cm và ngắn nhất trung bình là 1,22 cm, chiều

dài trung bình của các rễ trên một cây là 3,82 cm

Trang 37

1.4.2.4 Lá

Lá lan kim Tuyến mọc cách xoắn quanh thân, xoè trên mặt đất Lá hình trứng, gần trên ở gốc, đầu lá hơi nhọn và có mũi ngắn, thường dài từ 3 − 5 cm, trung bình là 4,03 cm và rộng từ 2 − 4 cm, trung bình là 3,12 cm Lá có màu nâu

đỏ ở mặt trên và phủ lông mịn như nhung Hệ gân lá mạng lưới lông chim, thường có 5 gân gốc Các gân này thường có màu hồng ở mặt trên và nổi rất rõ Đôi khi gân ở giữa có màu vàng nhạt Mặt dưới lá có màu nâu đỏ nhạt, nhẵn với

5 gân gốc nổi rõ Các gân bên ở phía rìa lá nổi rõ, gân ở giữa lá ở mặt dưới không

rõ Cuống lá dài 0,6 − 1,2 cm, thường nhẵn và có màu trắng xanh, đôi khi hơi đỏ tía ở bẹ lá Bẹ lá nổi rõ và nhẵn Số lá trên một cây thay đổi từ 2 − 6, thông thường có 4 lá Kích thước của lá cũng thay đổi, các lá trên một cây thường có kích thước khác nhau rõ rệt

1.4.2.5 Hoa, quả

Hoa lan kim Tuyến dạng cụm, dài 10 − 20 cm ở ngọn thân, mang 4 − 10 hoa mọc thưa Lá bắc hình trứng, dài 6 − 10 mm, màu hồng Các mảnh bao hoa dài khoảng 6 mm; cánh môi màu trắng, dài đến 1,5 cm, ở mỗi bên gốc mang 6 –

8 dải hẹp, đầu chẻ đôi Mùa hoa tháng 10 − 12 Mùa quả chín tháng 12 − 3 năm sau

Trang 38

1.4.3 Nhân giống cây Lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.)

1.4.3.1 Nhân giống bằng hạt

Nhân giống bằng hạt hay con gọi là nhân giống hữu tính, trong thiên nhiên

sự thụ phấn của lan do côn trùng thực hiện, cấu trúc hoa hoàn toàn thích ứng với

sự thụ phấn đó Hoa lan là một loại hoa lưỡng tính, nhưng do cấu trúc của hoa và

sự chín của các cơ quan sinh dục trong hoa không đều nên sự giao phấn nhờ sâu

bọ có tính bắt buộc đối với tất cả các loài Anoectochilus setaceus Sự thụ phấn

của hoa trong môi trường tự nhiên được côn trùng thực hiện trên cơ sở của mùi thơm, mật, màu sắc sặc sỡ và những cấu tạo của hoa là những nhân tố chính để thu hút các tác nhân thụ phấn từ khoảng cách xa

Ở vườn nuôi trồng lan để đảm bảo kết quả của sự giao phấn cao và tạo ra các giống lai theo ý muốn, con người phải tiến hành thụ phấn nhân tạo Sự thụ phấn có thể cùng cây, có thể khác cây

Phương pháp này có nhiều ưu điểm: dễ làm, giá thành hạ, thu được nhiều cây khoẻ, không bị bệnh, ngoài ra do đặc điểm giao phấn chéo có thể thu được

Hình 1.2 Cây (A) và hoa (B) lan kim Tuyến Anoectochilus setaceus Blume

Trang 39

những dạng biến dị cho vật liệu chọn tạo giống Tuy nhiên trong thực tế hạt lan Kim Tuyến rất hiếm, số lượng hạt rất nhiều nhưng tỉ lệ nảy mầm ít, hơn nữa thời gian khá lâu để cây ra hoa có chất lượng tốt

1.4.3.2 Nhân giống bằng cây con

Khi rễ cây con tương đối nhiều, cây có từ 3 − 5 lá, cây cứng cáp có thể tách để trồng riêng Đây là cách nhân giống đơn giản và dễ làm nhất

1.4.3.3 Phương pháp giâm cây

Lấy một giả hành cắt ra làm nhiều đoạn, mỗi đoạn có nhiều mấu Đặt các đoạn này vào một nơi ẩm; chỉ cần cát và rêu Sau vài tuần sẽ xuất hiện những cây con có thể đem trồng vào các chậu mới

Phương pháp này là phương pháp cổ điển, dễ làm, quen với tập quán, kinh nghiệm của người lao động, giá thành thấp Tuy nhiên phương pháp này cũng có một số trở ngại như: chậm (tăng khoảng 2 − 4 cây/năm), chất lượng giống không cao, cây hoa trồng lâu bị thoái hoá, bệnh virus có nhiều khả năng lan truyền và phát triển, từ đó làm giảm phẩm chất hoa (Nguyễn Xuân Linh, 1998)

1.4.3.4 Nhân giống in vitro

Nhân giống in vitro là một trong 4 lĩnh vực ứng dụng chính của công nghệ

tế bào thực vật và đã mang lại hiệu quả kinh tế lớn nhất (Lê Trần Bình, 1997)

Kỹ thuật nhân nhanh in vitro nhằm phục vụ các mục đích sau:

- Duy trì và nhân nhanh các kiểu gen quý hiếm và làm vật liệu cho công tác tạo giống

- Nhân nhanh và duy trì các cá thể đầu dòng tốt để cung cấp hạt giống các loại cây trồng khác nhau như cây lương thực có củ, các loại cây rau, cây hoa, cây cảnh, cây dược liệu thuộc nhóm thân thảo

- Nhân nhanh và kinh tế các kiểu gen quí của giống cây lâm nghiệp và gốc ghép trong nghề trồng cây ăn quả, cây cảnh thuộc nhóm cây thân gỗ

- Nhân nhanh ở điều kiện vô trùng và cách ly tái nhiễm kết hợp với làm sạch virus

- Bảo quản các tập đoàn giống nhân vô tính và các loại cây giao phấn trong ngân hàng gene

Trang 40

1.5 Tình hình nghiên cứu cây lan Kim Tuyến

1.5.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới

Chi lan Kim Tuyến (Anoectochilus) đã được nghiên cứu chủ yếu ở Trung

Quốc một cách toàn diện cả về đặc điểm hình thái, kỹ thuật nhân giống, khả năng

trồng, thành phần hóa học và công dụng phòng, chữa bệnh (Yu et al., 2005)

Chow và cộng sự (1982) đã nghiên cứu về nguồn vật liệu sử dụng cho nhân sinh

khối in vitro loài Anoectochilus formosanus rất đa dạng Năm 1987, Liu và cộng

sự đã chọn chồi đỉnh để nuôi cấy mô Cũng năm 1987, Ho và cộng sự, năm 1992, Lee và cộng sự đã sử dụng phôi hạt để làm nguồn vật liệu nuôi cấy

Năm 2001, các tác giả Shiau và cộng sự đã nghiên cứu thành công loài lan

Kim Tuyến (Anoectochilus formosanus Hayata.) từ hạt với công thức môi trường

vào mẫu là: 1/2MS + 0,2% than hoạt tính + 8% dịch chiết chuối Môi trường được sử dụng để nhân nhanh chồi là: 1/2MS + 0,2% than hoạt tính + 8% dịch chiết chuối + 2 mg/l BAP + 0,5 mg/l NAA

Năm 2002, Tsay và cộng sự đã cắt các mắt đốt thân lấy từ cây

Anoectochilus Formosanus Hayata 2 năm tuổi cấy vào môi trường MS lỏng

dung tích 500 ml + 2mg/l BAP + 0,5mg/l NAA + 2% than hoạt tính

1.5.2 Tình hình nghiên cứu trong nước

Hiện nay, lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) được xếp trong

nhóm IA trong sách đỏ Việt Nam, cần bảo tồn các quần thể nhỏ còn sót lại ở các Vườn Quốc gia và Khu Bảo tồn thiên nhiên, cũng như cần nghiên cứu nhân giống tạo hàng hóa xuất khẩu và bảo vệ nguồn gene Ở Việt Nam do bị người dân thu hái tự phát để bán làm thuốc nên loài lan Kim Tuyến đang bị đe dọa nghiêm trọng, rất có thể sẽ bị tuyệt chủng ngoài tự nhiên nếu chúng ta không có biện pháp bảo tồn hữu hiệu Mặc dù vậy cho đến nay, ở nước ta vẫn chưa có bất

kì công trình nghiên cứu nào về kỹ thuật nhân giống, gây trồng cho loài cây quý này được công bố Do vậy, có thể nói việc nghiên cứu nhân nhanh loài lan Kim

Tuyến Anoectochilus setaceus Blume bằng phương pháp nhân giống in vitro vừa

có ý nghĩa lý luận và ý nghĩa về mặt thực tiễn

Những năm gần đây, đã có một số đề tài nghiên cứu về đặc điểm hình thái,

phân bố và kỹ thuật nhân giống in vitro loài lan Kim Tuyến này như: năm 2004,

Định dạng
Số trang	231
Dung lượng	5,92 MB