Đang tải... (xem toàn văn)
Nghiên cứu nhân giống in vitro không sử dụng chất điều tiết sinh trưởng và một số biện pháp kỹ thuật nuôi trồng 2 loài lan bản địa
BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI ……… VŨ NGỌC LAN NGHIÊN CỨU NHÂN GIỐNG IN VITRO KHÔNG SỬ DỤNG CHẤT ðIỀU TIẾT SINH TRƯỞNG VÀ MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT NUÔI TRỒNG HAI LOÀI LAN BẢN ðỊA (DENDROBIUM NOBILE LINDL., DENDROBIUM CHRYSANTHUM LINDL.) TẠI HÀ NỘI LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành : Trồng trọt Mã số : 62 62 01 01 Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. NGUYỄN THỊ LÝ ANH 2. TS. NGUYỄN VĂN GIANG HÀ NỘI - 2012 i LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, hình ảnh, kết quả nghiên cứu trình bày trong luận án là trung thực và chưa từng được sử dụng để bảo vệ học vị nào. Các tài liệu trích dẫn được chỉ rõ nguồn gốc và mọi sự giúp đỡ đã được cám ơn. Tác giả Vũ Ngọc Lan ii LỜI CẢM ƠN Trước hết, tôi xin trân trọng bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến PGS.TS. Nguyễn Thị Lý Anh và TS. Nguyễn Văn Giang, là thầy cô đã tận tình dìu dắt, hướng dẫn tôi trong quá trình thực hiện đề tài. Tôi xin trân trọng cảm ơn các thầy cô giáo cùng toàn thể đồng nghiệp Viện Sinh học Nông nghiệp, Bộ môn Sinh lý Thực Vật, Khoa Nông học, Khoa Công nghệ thực phẩm, Khoa Công nghệ Sinh học, Viện Đào tạo Sau đại học, Phòng Khoa học và Hợp tác Quốc tế, Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến ban lãnh đạo cùng các chuyên viên Vụ Khoa học Công nghệ và Môi trường Bộ Giáo dục và Đào tạo đã tạo điều kiện, hướng dẫn tận tình để tôi được thực hiện 01 đề tài trọng điểm cấp Bộ, cũng chính là nguồn kinh phí chủ yếu để tôi đủ khả năng triển khai nghiên cứu và thu được các kết quả trong bản luận văn này. Tôi xin được bày tỏ tỏ lòng biết ơn và tình cảm yêu thương nhất của mình tới bô mẹ, chồng, anh chị em và bạn bè đã cho tôi động lực và tạo điều kiện trong quá trình học tập và nghiên cứu Hà Nội, ngày tháng năm 2011 Tác giả luận án Vũ Ngọc Lan iii MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục các chữ viết tắt viii Danh mục bảng ix Danh mục hình xii MỞ ĐẦU 16 1 Tính cấp thiết của đề tài 16 2 Mục tiêu và yêu cầu của đề tài 18 3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 18 4 Đối tượng và phạm vị nghiên cứu của đề tài 19 5 Đóng góp mới luận án về học thuật và lý luận 19 Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 21 1.1 Giới thiệu chi lan Hoàng Thảo (Dendrobium) và hai loài lan bản địa Dendrobium nobile Lindl. (D.nobile) và Dendrobium chrysanthum Lindl. (D.chrysanthum) 21 1.1.1 Nguồn gốc và phân bố của chi Hoàng Thảo (Dendrobium) 21 1.1.2 Phân bố của chi lan Hoàng Thảo (Dendrobium) tại Việt Nam 21 1.1.3 Đặc điểm thực vật học chi lan Hoàng Thảo (Dendrobium) 24 1.1.4 Một số đặc điểm chính về 2 loài lan bản địa Dendrobium nobile Lindl. và Dendrobium chrysanthum Lindl. 27 1.1.5 Giá trị sử dụng và thực trạng khai thác một số loài lan Hoàng Thảo bản địa tại miền Bắc Việt Nam 29 1.2 Cơ sở khoa học của các kỹ thuật nuôi cấy nhân giống trong đề tài 32 1.2.1 Kỹ thuật nhân giống bằng nuôi cấy mô tế bào thực vật 32 iv 1.2.2 Nhân giống bằng bioreactor 35 1.2.3 Môi trường dinh dưỡng trong nuôi cấy in vitro 38 1.3 Các nghiên cứu về nhân giống in vitro cây lan 42 1.3.1 Nghiên cứu lựa chọn mẫu nuôi cấy 43 1.3.2 Ảnh hưởng của nền môi trường nuôi cấy 44 1.3.3 Ảnh hưởng của nguồn các bon hữu cơ 45 1.3.4 Ảnh hưởng của các hỗn hợp chất hữu cơ tự nhiên 46 1.3.5 Ảnh hưởng của phương thức nuôi cấy 47 1.3.6 Nhân giống in vitro Dendrobium nobile và Dendrobium chrysanthum 51 1.4 Các nghiên cứu về nuôi trồng lan Hoàng Thảo 53 1.4.1 Các điều kiện cơ bản để trồng lan Dendrobium 53 1.4.2. Nghiên cứu về nuôi trồng cây lan Dendrobium sau nuôi cấy mô 57 Chương 2 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 60 2.1 Vật liệu nghiên cứu 60 2.2 Nội dung nghiên cứu 61 2.3 Phương pháp nghiên cứu 62 2.3.1 Bố trí thí nghiệm 62 2.3.2 Các chỉ tiêu theo dõi và phương pháp đánh giá 72 2.3.3 Điều kiện thí nghiệm 73 2.3.4 Phương pháp xử lý số liệu 73 Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 74 3.1 Xác định lựa chọn phương pháp khử trùng, cơ quan nuôi cấy để tạo nguồn vật liệu in vitro với hai loài lan D.nobile và D.chrysanthum 74 3.1.1 Xác định hiệu quả khử trùng đối với chồi mầm trong H 2 O 2 2% và HgCl 2 0,1% 74 v 3.1.2 Xác định phương pháp khử trùng đối với quả lan 76 3.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố đến khả năng nhân nhanh, tạo cây hoàn chỉnh in vitro đối với hai loài lan D.nobile và D.chrysanthum theo phương pháp nuôi cấy mô truyền thống 78 3.2.1 Ảnh hưởng của nền môi trường cơ bản đến khả năng nhân nhanh của loài lan D.nobile và D.chrysanthum 78 3.2.2 Ảnh hưởng của các hàm lượng saccaroza đến khả năng nhân nhanh của loài lan D.nobile và D.chrysanthum 84 3.2.3 Ảnh hưởng của hợp chất hữu cơ tự nhiên đến khả năng nhân nhanh của loài lan D.nobile và D.chrysanthum 89 3.2.4 Ảnh hưởng của hàm lượng khoai tây đến khả năng nhân nhanh thể sinh chồi (protocorm) của loài lan rừng D.nobile 92 3.2.5 Ảnh hưởng của các hàm lượng chuối chín đến khả năng nhân nhanh cụm chồi của 2 loài lan D.nobile và D.chrysanthum 96 3.2.6 Ảnh hưởng của các nền môi trường cơ bản đến sinh trưởng của chồi lan với 2 loài lan D.nobile và D.chrysanthum 99 3.2.7 Nghiên cứu ảnh hưởng của cường độ ánh sáng tới khả năng sinh trưởng của chồi lan D.nobile và D.chrysanthum 100 3.2.8 Nghiên cứu ảnh hưởng của than hoạt tính (THT) đến khả năng sinh rễ của chồi loài lan D.nobile và D.chrysanthum 102 3.3 Nghiên cứu khả năng nhân nhanh in vitro đối với hai loài lan D.nobile và D.chrysanthum theo phương pháp nuôi cấy cải tiến. 105 3.3.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của phương thức nuôi cấy khi sử dụng nút bông đến khả năng nhân nhanh thể sinh chồi (protocorm) đối với loài lan D.nobile 105 vi 3.3.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của phương thức nuôi cấy khi sử dụng nút màng thoáng khí đến khả năng nhân nhanh protocorm đối với loài lan D.nobile 106 3.3.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng saccaroza đến quá trình nhân nhanh thể sinh chồi (protocorm) trong nuôi cấy đặc thoáng khí đối với loài lan D.nobile 107 3.3.4 Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng saccaroza đến quá trình nhân nhanh thể sinh chồi (protocorm) trong nuôi cấy lỏng lắc thoáng khí đối với loài lan D.nobile 108 3.3.5 Nghiên cứu ảnh hưởng của các phương thức nuôi cấy đến khả năng nhân nhanh cụm chồi đối với loài lan D.chrysanthum 110 3.4 Đặc điểm sinh trưởng của cây con in vitro hai loài lan D.nobile và D.chrysanthum tại vườn ươm, vườn sản xuất 111 3.4.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của thời vụ ra cây đến tỷ lệ sống và chất lượng cây con ngoài vườn ươm của 02 loài lan D.nobile và D.chrysanthum 111 Nghiên cứu ảnh hưởng của giá thể đến tỷ lệ sống và chất lượng cây con ngoài vườn ươm của 02 loài lan D.nobile và D.chrysanthum 112 3.4.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của các chế phẩm dinh dưỡng đến chiều cao, số lá cây in vitro trên 02 loài lan (D.nobile và D.chrysanthum) ngoài vườn ươm. 114 3.5 Nghiên cứu ảnh hưởng của một số tác nhân trong giai đoạn nuôi trồng cây thu thập của hai loài lan D.nobile và D.chrysanthum 121 vii 3.5.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của giá thể trồng đến sinh trưởng trên 2 loài lan rừng thu thập D.nobile và D.chrysanthum ở vườn sản xuất 121 3.5.2 Ảnh hưởng của chế phẩm dinh dưỡng qua lá đến sinh trưởng của 02 loài lan D.nobile và D.chrysanthum 126 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 137 1 Kết luận 137 2 Đề nghị 139 Các công trình đã công bố có liên quan đến luận án 140 Tài liệu tham khảo 141 Phụ lục 154 viii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BAP Benzyl amino purin D.chrysanthum Dendrobium chrysanthum Lindl. CV(%) Hệ số biến động (Correlation of Variants) ĐC Đối chứng IAA Indol acetic acid IBA Indol butyric axit α. NAA α Naphtyl acetic axit KC KnudsonC, 1965 Kn Kinetin LSD Sai khác tối thiểu có ý nghĩa ở P = 0.05 (Least Significant Difference) MS Murashige-Skoog, 1962 D.nobile Dendrobium nobile Lindl. RE Robert Ernst, 1979 THT Than hoạt tính VW Vacin and Went, 1949 ix DANH MỤC BẢNG STT Tên bảng Trang 1.1 Đặc điểm chính của hai loài lan nghiên cứu 28 1.2 Thực trạng phân bố, giá trị sử dụng làm dược liệu của chi Hoàng Thảo (Dendrobium) ở phía Bắc Việt Nam 30 1.3 Phân hạng mức độ bị đe dọa của một số loài chi lan Hoàng thảo tại Việt Nam 32 1.4 Một số loại mô cấy và kết quả đạt được trong nhân giống vô tính in vitro một số loài Dendrobium 43 3.1 Ảnh hưởng của phương pháp khử trùng đến khả năng sống của chồi mầm lan D.nobile 74 3.2 Ảnh hưởng của phương pháp khử trùng đến khả năng sống của chồi mầm lan D.chrysanthum 75 3.3 Ảnh hưởng của phương pháp khử trùng đến tỷ lệ mẫu sống và nẩy mầm của 02 loài lan D.nobile và D.chrysanthum 76 3.4 Ảnh hưởng của các nền môi trường cơ bản đến khả năng nhân nhanh thể sinh chồi (protocorm) của loài lan D.nobile (Sau 8 tuần nuôi cấy) 79 3.5 Ảnh hưởng của nền môi trường cơ bản đến khả năng nhân nhanh cụm chồi 02 loài lan D.nobile và D.chrysanthum 81 3.6 Ảnh hưởng của các hàm lượng saccaroza đến khả năng nhân nhanh thể sinh chồi (protocorm) của loài lan rừng D.nobile (Sau 8 tuần nuôi cấy) 85 3.7 Ảnh hưởng của hàm lượng saccaroza đến khả năng nhân nhanh cụm chồi 02 loài lan D.nobile và D.chrysanthum 87 [...]... in vitro ngoài vư n ươm c a 02 loài lan D.nobile và D.chrysanthum (Sau 01 tháng nuôi tr ng) 3 .21 nh hư ng c a giá th ñ n t l s ng và hình thái cây con in vitro 02 loài lan D.nobile và D.chrysanthum ngoài vư n ươm 3 .22 111 1 12 nh hư ng c a ch ph m dinh dư ng ñ n ñ ng thái tăng chi u cao cây và s lá trên cây in vitro c a 02 loài lan D.nobile và D.chrysanthum ngoài vư n ươm 3 .23 nh hư ng c a giá th ñ n... ch i 02 loài lan D.nobile và D.chrysanthum 3. 12 95 97 nh hư ng c a các lo i n n môi trư ng cơ b n ñ n sinh trư ng c a ch i lan c a 02 loài lan D.nobile và D.chrysanthum (Sau 6 tu n nuôi c y) 3.13 nh hư ng c a cư ng ñ chi u sáng ñ n sinh trư ng ch i c a 02 loài lan D.nobile và D.chrysanthum (Sau 30 ngày nuôi c y) 3.14 101 nh hư ng c a than ho t tính ñ n kh năng t o r c a ch i 02 loài lan D.nobile và D.chrysanthum... ra hoa và kích thư c hoa c a loài lan r ng thu th p D.nobile 3 .27 127 131 nh hư ng c a các lo i ch ph m dinh dư ng ñ n ñ ng thái tăng chi u cao, ñư ng kính thân, s lá và s ch i TB/cây c a loài lan r ng thu th p D.chrysanthum 1 32 xii DANH M C HÌNH STT Tên hình Trang 1.1 C u t o hoa D.nobile Lindl 27 1 .2 C u t o hoa D.chrysanthum Lindl 27 2. 1 Loài lan D.nobile Lindl 60 2. 2 Loài lan D.chrysanthum Lindl... khí v i loài D.nobile 109 3 .21 Nhân nhanh c m ch i c a loài D.chrysanthum b ng nuôi c y bioreactor 3 .22 3 .23 Cây con in vitro 111 vư n ươm, vư n s n xu t nh hư ng c a ch ph m dinh dư ng ñ n ñ ng thái tăng chi u cao cây in vitro c a loài lan r ng D.nobile 3 .24 116 nh hư ng c a ch ph m sinh dư ng ñ n ñ ng thái tăng s lá trên cây in vitro c a loài lan r ng D.nobile 3 .26 115 nh hư ng c a ch ph m dinh dư... t ñi u ti t sinh trư ng t ng h p ñ i v i loài lan b n ñ a Dendrobium nobile Lindl và Dendrobium chrysanthum Lindl + Xác ñ nh ñư c m t s khâu k thu t c i ti n trong nhân gi ng loài lan b n ñ a Dendrobium nobile Lindl và Dendrobium chrysanthum Lindl ñ có h s nhân gi ng cao và ch t lư ng cây in vitro t t + Xác ñ nh ñư c m t s khâu k thu t nuôi tr ng loài lan b n ñ a Dendrobium nobile Lindl và Dendrobium... ph m dinh dư ng ñ n sinh trư ng c a hai loài lan b n ñ a Dendrobium nobile Lindl và Dendrobium chrysanthum Lindl thu c chi Hoàng Th o ñang có nguy cơ tuy t ch ng 3 .2 Vi t Nam Ý nghĩa th c ti n - Góp ph n b o t n và phát tri n loài lan r ng b n ñ a Dendrobium nobile Lindl và Dendrobium chrysanthum Lindl - ð tài ñã ñ xu t ñư c quy trình nhân gi ng in vitro không s d ng ch t ñi u ti t sinh trư ng và bư... và lý lu n - ðã xây d ng ñư c quy trình nhân gi ng in vitro cho hai loài lan b n 20 ñ a D.nobile Lindl và D.chrysanthum Lindl có nguy cơ tuy t ch ng không s d ng ch t ñi u ti t sinh trư ng - ðã s d ng thành công k thu t c i ti n trong nhân nhanh hai loài lan b n ñ a b ng k thu t thoáng khí và biorector ñ t h s nhân cao 21 Chương 1 T NG QUAN TÀI LI U 1.1 Gi i thi u chi lan Hoàng Th o (Dendrobium) và. .. c a phương th c nuôi c y ñ n kh năng nhân nhanh th sinh ch i (protocorm) ñ i v i loài lan D.nobile (Sau 3 tu n nuôi c y) 3.16 105 nh hư ng c a phương th c nuôi c y ñ n kh năng nhân nhanh th sinh ch i (protocorm) ñ i v i loài lan D.nobile (Sau 3 tu n nuôi c y) 3.17 107 nh hư ng c a hàm lư ng ñư ng saccaroza ñ n kh năng nhân nhanh th sinh ch i (protocorm) c a loài lan D.nobile trong nuôi c y ñ c thoáng... chi u cao cây in vitro c a loài lan r ng D.chrysanthum 3 .25 113 116 nh hư ng c a ch ph m sinh dư ng ñ n ñ ng thái tăng s lá trên cây in vitro c a loài lan r ng D.chrysanthum 3 .27 117 Cây con in vitro ra cây 117 vư n ươm xiv 3 .28 nh hư ng c a giá th ñ n ñ ng thái tăng chi u dài cành c a loài lan r ng thu th p D.nobile 3 .29 nh hư ng c a giá th ñ n ñ ng thái tăng ñư ng kính thân c a loài lan r ng thu th... y vi c nuôi tr ng cây lan r ng b n ñ a Dendrobium nobile Lindl và Dendrobium chrysanthum Lindl như m t ngh s n xu t nguyên li u dư c mang l i hi u qu kinh t 2. 2 Yêu c u c a ñ tài + Xác ñ nh ñư c phương pháp thích h p ñ t o ngu n v t li u in vitro ñ i v i loài lan b n ñ a Dendrobium nobile Lindl và Dendrobium chrysanthum Lindl + Xác ñ nh ñư c các bư c k thu t nhân nhanh in vitro theo hư ng không s . cứu nhân giống in vitro không sử dụng chất điều tiết sinh trưởng và một số biện pháp kỹ thuật nuôi trồng hai loài lan bản địa (Dendrobium nobile Lindl.,. chrysanthum Lindl. + Xác định được các bước kỹ thuật nhân nhanh in vitro theo hướng không sử dụng chất điều tiết sinh trưởng tổng hợp đối với loài lan bản địa
