Giáo trình Nhân giống vô tính (Nghề: Khoa học cây trồng - Cao đẳng) - Trường Cao đẳng Cộng đồng Đồng Tháp

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:78

Thêm vào BST

Báo xấu

16
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình Nhân giống vô tính với mục tiêu giúp các bạn có thể trình bày được các phương pháp nhân giống và các yếu tố anh hưởng đến nhân giống vô tính; Trình bày được cơ sở khoa học của sự tạo rễ và hình thành cây con mới từ cây mẹ; Trình bày được cơ sở khoa học của sự tạo rễ và hình thành cây con mới từ cây mẹ, giữ được đặc tính ban đầu. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Nhân giống vô tính (Nghề: Khoa học cây trồng - Cao đẳng) - Trường Cao đẳng Cộng đồng Đồng Tháp

UỶ BAN NHÂN DÂN TỈNH ĐỒNG THÁP TRƯỜNG CAO ĐẲNG CỘNG ĐỒNG ĐỒNG THÁP GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN: NHÂN GIỐNG VÔ TÍNH NGÀNH, NGHỀ: KHOA HỌC CÂY TRỒNG TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG (Ban hành kèm theo Quyết định Số:…./QĐ-CĐCĐ-ĐT ngày… tháng… năm 2017 của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Cộng đồng Đồng Tháp) Đồng Tháp, năm 2017
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. i
LỜI GIỚI THIỆU Để thực hiện biên soạn bài giảng đào tạo ngành Khoa học cây trồng ở trình độ Cao Đẳng và Trung Cấp, bài giảng “Nhân giống vô tính” là một trong những mô đun đào tạo chuyên ngành được biên soạn theo nội dung chương trình khung được Trường Cao Đẳng Cộng Đồng Đồng Tháp phê duyệt năm 2017. Khi biên soạn, tác giả đã cố gắng cập nhật những kiến thức mới có liên quan đến nội dung chương trình đào tạo và phù hợp với mục tiêu đào tạo. Nội dung lý thuyết và thực hành được biên soạn gắn liền nguyên lý cơ sở với nhu cầu thực tế trong sản xuất đồng thời có tính thực tiển cao. Nội dung bài giảng được biên soạn với thời gian đào tạo hai tín chỉ gồm: năm bài. Bài 1: Giới thiệu về nhân giống vô tính Bài 2: Chiết cành Bài 3: Ghép Cành Bài 4: Giâm Cành Bài 5: Giâm rễ Chân thành cảm ơn! Tất cả thành viên trong hội đồng thẩm định phản biện, đã đóng góp và điều chỉnh nội dung GIÁO TRÌNH được hoàn chỉnh. Mặc dù đã cố gắng biên soạn để đáp ứng được mục tiêu đào tạo nhưng không tránh được những khiếm khuyết. Rất mong nhận được đóng góp ý kiến của các thầy, cô giáo, bạn đọc để bài gia hoàn thiện hơn. Các ý kiến đóng góp xin gửi về Trường Cao đẳng cộng đồng Đồng Tháp, 259 Thiện Hộ Dương, Phường Hòa Thuận, TP Cao Lãnh, Đồng Tháp. Đồng Tháp, ngày 26 tháng 5 năm 2017 Biên soạn ThS. Nguyễn Phước Triển ii
MỤC LỤC Trang LỜI GIỚI THIỆU ........................................................................................................... ii BÀI 1 GIỚI THIỆU VỀ NHÂN GIỐNG VÔ TÍNH.......................................................1 1. GIỚI THIỆU CÁC PHƯƠNG PHÁP NHÂN GIỐNG ...........................................1 1.1 Nhân giống hữu tính .............................................................................................. 1 1.2 Nhân giống vô tính ................................................................................................ 2 2. CƠ SỞ SINH HỌC CỦA CƠ QUAN CHỒI, LÁ VÀ RỄ ......................................2 2.1 Thân .......................................................................................................................3 2.2 Lá ...........................................................................................................................7 2.3 Rễ ..........................................................................................................................8 3. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN NHÂN GIỐNG VÔ TỈNH ........................11 3.1 Nhiệt độ ...............................................................................................................11 3.2 Ánh sáng ..............................................................................................................12 3.3 Nhịp tăng trưởng .................................................................................................12 3.4 Sự tương quan .....................................................................................................12 3.5 Vấn đề lựa chọn môi trường nuôi cấy mô ........................................................... 12 3.6 Thành phần môi trường .......................................................................................13 BÀI 2 CHIẾT CÀNH ....................................................................................................18 1. NGUYÊN TẤC .....................................................................................................18 1.1 Những ưu điểm của phương pháp chiết cành......................................................19 1.2 Những nhược đỉểm của phương pháp chiết cành ................................................19 2. KỸ THUẬT...........................................................................................................20 2.1 Chọn cành ............................................................................................................20 2.2 Thời vụ ................................................................................................................21 2.3 Vật liệu bó bầu ....................................................................................................22 3. CÁCH TIẾN HÀNH ............................................................................................. 22 3.1 Khoanh vỏ ...........................................................................................................22 3.2 Bó bầu .................................................................................................................22 3.3 Cắt cành chiết ......................................................................................................24 4. THỰC HÀNH .......................................................................................................27 BÀI 3 GHÉP CÀNH .....................................................................................................30 iii
1. NGUYÊN TẮC .....................................................................................................30 1.1 Những ưu điểm của phương pháp ghép .............................................................. 33 1.2 Quan hệ gỉữa cành ghép và gốc ghép ..................................................................33 1.3 Những ảnh hưởng của gổc ghép đến thân ghép ..................................................33 2. KỸ THUẬT...........................................................................................................34 2.1 Yêu cầu của giống gốc ghép ...............................................................................34 2.2 Những yêu cầu kỹ thuật để nâng cao tỷ lệ ghép và tỷ lệ cây đạt tiêu chuẩn xuất vườn........................................................................................................................... 35 2.3 Các phương pháp ghép ........................................................................................38 3. THỰC HÀNH. ......................................................................................................43 BÀI 4 45 GIÂM CÀNH ................................................................................................ 45 1. NGUYÊN TẤC .....................................................................................................46 1.1 Định nghĩa ...........................................................................................................46 1.2 Cơ sở khoa học của phương pháp giâm cành......................................................47 1.3 Những ưu nhược điểm của phương pháp giâm cành...........................................48 1.4 Các yếú tố ảnh hưởng đến khả năng ra rễ ........................................................... 49 2. KỸ THUẬT...........................................................................................................51 2.1 Chuẩn bị nhà giâm và nền đất giâm ....................................................................51 2.2 Tiêu chuẩn cành giâm và phương pháp giâm .....................................................53 2.3 Chăm sóc trong giai đoạn giâm cây ....................................................................58 3. THỰC HÀNH .......................................................................................................59 BÀI 5 GIÂM RỄ............................................................................................................62 1. NGUYÊN TẮC .....................................................................................................62 2. KỸ THUẬT...........................................................................................................63 2.1 Giâm rễ ................................................................................................................63 2.2 Giâm rể củ ...........................................................................................................67 3. THỰC HÀNH .......................................................................................................68 TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................70 iv
GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN Tên môn học: Nhân giống vô tính Mã môn học: CNN486 Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun: - Vị trí: Là mô đun chuyên ngành trong chương trình đào tạo nghề Khoa học cây trồng. - Tính chất: Trang bị cho người học kiến thức cơ bản trong lĩnh vực nhân giống vô tính thực vật, về đặt trưng di truyền của cây trồng. - Ý nghĩa và vai trò của mô đun: Giáo trình này giúp cho người học những kiến thức về đặc tính thực vật của cây trồng hỗ trợ cho kỹ thuật nhân giống vô tính. Áp dụng khoa học tiến bộ vào sản xuất góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm và hiệu quả kinh tế cao. Mục tiêu của mô đun: - Về kiến thức: + Trình bày được các phương pháp nhân giống và các yếu tố anh hưởng đến nhân giống vô tính + Trình bày được cơ sở khoa học của sự tạo rễ và hình thành cây con mới từ cây mẹ + Trình bày được cơ sở khoa học của sự tạo rễ và hình thành cây con mới từ cây mẹ, giữ được đặc tính ban đầu + Trình bày được cách giâm cành từ lá, thân sự tạo thành cây con mới từ cây mẹ. + Trình bày được cách nhân giống thực vật bằng cơ quan sinh dưỡng như rễ tạo thành cây con mới - Về kỹ năng: + Thực hiện được kỹ thuật lựa chọn môi trường cấy mô, thành phân môi trường. + Thực hiện được các thao tác cơ bản của kỹ thuật chiết cành + Thực hiện được các thao tác cơ bản của kỹ thuật ghép cành + Thực hiện được các thao tác cơ bản của kỹ thuật giâm cành + Thực hiện được các thao tác cơ bản của kỹ thuật giâm rễ. v
- Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: Thể hiện tính cẩn thận, chính xác, rèn luyện tính cẩn thận, chính xác, chú ý an toàn lao động và tác phong công nghiệp. Nội dung của mô đun: 1. Nội dung tổng quát và phân bổ thời gian: Thời gian (giờ) Kiểm Thực tra Số TT Tên các bài trong mô đun hành, thí (định Lý Tổng số nghiệm, kỳ)/ ôn thuyết thảo luận, Thi, thi bài tập kết thức môn 1 Chương 1: Giới thiệu về nhân 2 2 giống vô tính 1. Giới thiệu các phương pháp nhân giống 2. Cơ sở sinh học của cơ quan chồi, lá và rễ 3. các yếu tố ảnh hưởng đến nhân giống vô tính 2 Chương 2: Chiết cành 12 4 8 1.Nguyên tắc 2. Kỹ thuật 3 Thực hành 3 Chương 3: Ghép Cành 11 3 8 1.Nguyên tắc 2. Kỹ thuật 3. Thực hành Kiểm tra 1 1 5 Chương 4: Giâm Cành 10 2 8 vi
1. Nguyên tắc 2. Kỹ thuật 3. Thực hành 6 Chương 5: Giâm rễ 7 3 4 1. Nguyên tắc 2. Kỹ thuật 3. Thực hành Ôn thi 1 1 Thi kết thúc mô đun 1 1 Cộng 45 14 28 3 vii
Chương 1 GIỚI THIỆU VỀ NHÂN GIỐNG VÔ TÍNH Giới thiệu: Giống cây trồng là một quần thể đồng nhất về hình thải và có giả trị kinh tế nhất định, được nhận biết nhờ các biểu hiện về các đặc tính kiểu gen và phân biệt với bất cứ quần thể cây trồng khác với sự biều hiện ít nhất một đặc tính di truyền cho đời sau. Giống cây trông được dùng trong sản xuất nông lâm nghiệp và thủy sản gồm có cây con, hạt, cỏ, trái, rễ, thân, cành, lá, mắt ghép, chồi, .... Trong sản xuất nông nghiệp Việt Nam trước đây, giống đứng hàng thứ tư (nhất nước, nhì phân, tam cần, tứ giống); nhưng trong xu thế thâm canh, nhằm không ngừng nâng cao năng suất và phẩm chất hoa, trái, củ, hạt.. .thì giống cây trồng trở thành yếu tổ hàng đầu. Mục tiêu: - Kiến thức: Trình bày được các phương pháp nhân giống và các yếu tố anh hưởng đến nhân giống vô tính - Kỹ năng: Thực hiện được kỹ thuật lựa chọn môi trường cấy mô, thành phân môi trường. - Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Thể hiện tính cẩn thận, chính xác, rèn luyện tính cẩn thận, chính xác, chú ý an toàn lao động và tác phong công nghiệp 1. Giới thiệu các phương pháp nhân giống 1.1. Nhân giống hữu tính Là hiện tượng tạo ra cơ thể con (thế hệ sau) từ sự kết hợp giữa giao tử đực và giao tử cái. Đó là quá trình thụ phấn, thụ tinh tạo hạt và mọc thành cầy con. Nhân giống hữu tính là quá trình gieo hạt thành cây con để trồng thành cây mới, phục vụ mục đích sản xuất. Trong quá trình này, hạt được tạo thành là kết quả của kết họp giữa tế bào noãn và nhân sinh sản của tế bào hạt phấn sau khi thụ phân và thụ tinh, nên cây con mang kiểu gen di truyền và đặc điểm của cả cây cha lẫn cây mẹ (với hạt cây giao phấn) hoặc mang đặc điểm chủ yếu của cây mẹ (với hạt của cầy tự thụ phấn và phôi vô tính). Ưu nhược điểm của phương pháp nhân giống hữu tính Ưu điểm 1
Đơn giản, dễ làm, hệ số nhân giống cao... (trường họp gieo hạt ươm cây sản xuất, gieo hạt ươm cây gốc ghép; gieo hạt tạo vật liệu chọn giống); - Chi phí sản xuất thấp, nên giá thành cây con thấp; - Hệ số nhân giống cao; - Tuổi thọ của cây trồng cao và chu kỳ khai thác dài; - Thích ứng rộng và có tính chống chịu cao. Nhược điếm Do thụ phấn nên các đặc tính tốt của cây bị phân ly, chất lượng và năng suất biến đôi; Cây mọc từ hạt lâu cho trối; Đa số cây trồng từ hạt với mục đích sản xuất lấy qủa thì cao to, khó trồng dày, do đó năng suất kém, đồng thời khó thu hái cũng nhu chăm sóc. 1.2. Nhân giống vô tính Là phương pháp mà thông qua các cách làm khác nhau tạo ra những cây hoàn chỉnh từ những phân riêng biệt ở cơ quan sinh dưỡng của cây mẹ. Ưu nhược điểm của phưomg pháp nhân giống vô tính truyền thống Ưu điểm - Kỹ thuật đơn giản dễ làm; - Cây con mang kiểu gen đặc trưng, đặc tính của cây mẹ. Nhược điểm - Cây con mang theo mầm bệnh của cây mẹ. - Nhân giống vô tính là phương pháp được áp dụng phổ biến hiện nay cho các loại cây ăn trái, hoa kiểng bao gồm có các phương pháp sau: chiêt cành (layering), ghép cành (grafting), giâm cành (cutting), giâm rễ (root cutting) và cây mô (vi nhân giống, micropropagation). 2. Cơ sở sinh học của cơ quan chồi, lá và rễ Thân, lá và rễ là các cơ quan dinh dưỡng của thực vật hạt kín (hình 1.1) 2
Hình 1.1: Hình thái cấu trúc một cây mầm và các phân sinh mô chồi, rễ 2.1. Thân Được hình thành do sự phát triển của phôi. Phôi phát triển đầy đủ gồm một trục gọi là trụ dưới lá mầm (hypocotyl), mầm chồi và mầm rễ được bao bởi chóp rễ. Chồi phôi gồm thân với các lóng rút ngắn và một số lá mầm. Phần thân này được gọi là trụ trên lá mầm (epicotyl). Chồi là phần đỉnh mầm của tổ hợp thân và lá hoặc hoa hoặc cả hai. Chồi ngọn là chồi tận cùng và chồi nách là chối trong các nách lá được tạo bởi mô phân sinh ngọn và các phát thể lá xếp chồng lên nhau. Chồi có thể là chồi dinh dưỡng, sẽ phát triển thành các cành dinh dưỡng và chồi sính sản, là mầm của hoa hay cụm hoa. Chồi có thể phát triển ngầm dưới đất (thân rễ, củ, hành, thân hành; hình 1.2), trong nước, trên đât cùng dây leo hay thân bỏ (hình 1.3). 3
A B C D Hình 1.2: Hình thái cấu trúc thân rễ gừng (A), rễ củ khoai tây (B), hành củ (C) và thăn hành layơn (D). A B Hình 1.3: Hình thải cẩu trủc dây leo trầu bà (A) và thân bò hoa giấy (B) Đỉnh sinh trưởng là những vùng tế bào được phân chia không ngừng, nằm ở tim chồi (Hình 1.4) và ở đầu rễ (Hình 1.5). Nuôi cấy đỉnh sinh trưởng là việc 4
nuôi cấy vô trùng vùng đỉnh chồi không mang phác thể lá, trên môi trường nhân tạo. Nó có kích thước 0,1-0,2 mm mỗi cạnh và được cắt lấy dưới kính lúp. Kỹ thuật nầy có thể kết hợp với khử trùng nhiệt (thermotherapie), trồng cây ở nhiệt độ cao, thích họp cho việc loại trừ virus. Ll: Biểu bì; L2: dưới biểu bì; L1+ L2= Tunica; L3= Corpus Hình 1.4: Hình thái cấu trúc đính sinh trưởng ngọn (A) và mô hình Tunica- Corpus (B) Hình 1.5: Hình thải cấu trúc rễ PM: mô phân sinh, QC; trung tâm tĩnh, RC: chóp rễ 5
Thân phát sinh từ chồi ngọn trong vùng đỉnh sinh trưởng ở ngọn thân, ngọn chồi và ngọn rễ. Vùng này bao gồm những tế bào của mô phân sinh đang phân chia và cả những tế bào ở khoảng cách xa với mô phân sinh ngọn (Hình 1.6 và 1.7). Hình 1.6: Hình thái cẩu trúc một cây Hình 1.7: Hình thái cẩu trúc thân sơ cấp 6
Vùng phân sinh Sau vùng điểm dinh dưỡng là vùng tế bào phân cắt và cũng là vùng tế bào sẽ chuyên hoá để cho ra các mô. 2.2. Lá Lá là cơ quan của thực vật chuyên hóa với chức năng dinh dưỡng khí, nghĩa là đồng hóa khí carbonic và nước để hình thành nên các chất hữu cơ cần thiết cho đời sống của thực vật. Lá dinh dưỡng là cơ quan chủ yếu của cây. Lá mầm là những lá đầu tiên của cây mầm; số lá mầm ở cây Một la mầm (Monocotyledon) là 1 và ở cây Hai lá mâm (Dicotyledon) là 2. Lá có sự tăng trưởng bề mặt và khác với thân, rễ về tuổi thọ. Các tế bào trong sơ khởi lá phân chia tiếp tục và gia tăng kích thước, tạo nên cuống lá và phiến lá. Phiên lá có chức năng chủ yếu để qụang họp được dính vào thân nhờ cuống lá. Ở một số cây lá không có cuống nên phiến lá được dính trực tiếp vào thân thì được gọi là lá không cuống hoặc lá đính gốc. Ở đa số cây Một lá mầm và một số cây Hai lá mầm, gốc lá rộng, tạo nên bẹ lá ôm lấy thân. Lá có thể có phần ở dưới gọi là lá kèm, Hình thái của lá gồm có: cuống lá, phiến lá, gốc lá, chóp lá, mép lá. và eo lá. Hình thái, màu sắc, độ lớn của lá tùy thuộc vào đặc điểm di truyền của giống, tức là phụ thuộc vào bộ nhiễm sắc thể là chủ yếu (Hình 1.8). Ngoài ra, hình thái lá còn chịu ảnh hưởng của mùa vụ ra lá và chế độ dinh dưỡng cho cây. 7
Hình 1.8: Các kiểu lá A. lá mép nguyên; B. lá xè không quá 1/4 phiến lá; c. lá mép răng cưa nhọn; D. lá chẻ, vết chẻ bằng 1/4 phiến lá; E. lá khía răng cưa 2.3. Rễ Cấu trúc đầu tiên từ hạt nảy mầm là rễ phôi, tạo điều kiện cho cây mầm phát triển, đính cây vào đất, hấp thụ nước và các chất hòa tan. Trong đó, chức năng hút nước và chất khoáng là quan trọng nhất, nó quyết định cấu tạo bên trong và bên ngoài của rễ. Rễ đầu tiên của thực vật có hạt phát triển từ mô phân sinh tận cùng của đỉnh rễ phôi. Rễ này được gọi là rễ chính hay rễ cấp một. Ở thực vật hạt trần và thực vật hai lá mầm, rễ chính và các rễ bên phân nhánh tạo thành hệ rễ trụ. So với thực vật một lá mầm có rễ đầu tiên tồn tại một thời gian ngắn và sau đó hệ rễ được tạo thành bời các rê phụ, sinh ra tù’ các mâu thân, chúng phân nhánh nhưng đông đêu 8
và tạo thành hệ rễ chùm. Hệ rễ trụ thường phát triển sâu vào đất nhiều hon so với hệ rễ chùm, nhưng hệ rễ chùm lại chiếm phần đất bề mặt nhiều hơn. Tế bào của vỏ trụ hay chu luân là nơi phát,sinh rẽ con, chúng trải qua nhiều Ịị phân chia theo các hướng song song và thăng góc với tê bào mặt để đi đến U quả là tạo ra rễ bên. Mầm rễ tiếp tục phát triển xuyên ra bên ngoài (Hình 1 Vậy rễ con có nguồn gốc nội sinh. Ở nhiều cây, rễ bên được hình thành còn có sự tham gia của tế bào nội bì của rề chính. Nội bì cũng phân chia nhiều lần tạo mầm rễ gồm một số tế bào. Dương xj là loại cây có rễ con thường được hình thành từ lớp nội bì. Rễ con có hỉnh thể và cơ cấu của rễ chính, sẽ nảy sinh ra rễ bậc hai, bậc ba...Sự phát sinh của rễ con chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố trong đó quyết định chính là auxin. Hình 1.9: Sự phát triển của rễ bên Arabidopsis A. Sự phân chia đâu tiên của chu luân; B. Bốn lớp tế bào dày; c. Tạo thành lớp phân biệt quanh đỉnh; D. Sự hình thành lớp tế bào phần biệt quanh đỉnh; E. Rễ mọc ra với mô trưởng thành. Thanh ngang, 50 pm. a. Rễ phụ Là rễ được hình thành trên các cơ quan khác nhau của cây như lá thân, nơi mô còn giữ khả năng phân sinh. Rễ phụ được hình thành trực tiếp từ nơi gần mô dẫn truyền và được chuyên hóa để sinh ra rễ phụ; do gần mô dẫn truyền nên dễ dàng nối mô dẫn của hai CO’ quan với nhau. Tế bào hình thành nên mầm rễ phụ trong thân non thưống là nhu mô giữa các bó, trong thân già thường là các tia. Đôi khi rễ phụ có thể hình thành do sự phân chia trong vùng tầng phát sinh gần với mô gỗ và mô libe của cơ quan chính để dễ dàng nối mô dẫn của hai cơ quan đó lại với nhau.. Có các loại rễ khác nhau: rễ cọc, loại rễ này tìm nước sâu trong đất; rễ bàng, rễ ở mức độ sơ cấp, có dạng buội; rễ bất định, rễ sinh ra ở vị trí khác với vị trí bình thường trên thân, thường được dùng trong nhân giống dinh dưõng như giâm 9
cành. Có thể phân biệt bốn phần ở rễ (hình 1.10): Vùng trưởng thành (vùng suberin) là phần già nhất, thường dày hơn, mang rễ thứ cấp. Vùng dãn dài: vùng này cho phép lông hút hấp thu, có vai trò gia tăng bề mặt tiếp xúc cũng như trao đổi giữa rễ và môi trường bên ngoài. Lông hút có đời sống không bền, phát triển trên các rễ non, gần chóp rễ, sau đó suy dần và đi. Vùng tăng trưởng mới cùng các lông hút non hướng về chóp rễ thay thế cho vùng cũ đã được chuyển hóa. Vùng tăng trưởng: ở cuối chóp rễ, có trách nhiệm phân chia tế bào. Vùng chóp rễ: ở tận cùng và bảo vệ rễ. Vùng này cho phép rễ mọc sâu rung vào đất. Hình 1.10: Hình thái cấu trúc một rễ Sự thay đổi nhiệt độ trong năm (mùa) là một trong những yếu tố chủ yếu của nhịp tăng trường mỗi năm đã ảnh hưởng đến trạng thái sống của thực vật: ngủ 10
nghỉ hay sinh trưởng - phát triên. b. Sự hình thành chồi trên rễ Chổi được hình thành và phát triển trên rễ là một đặc điểm của sự sinh sản sinh dưỡng, đặc biệt ở loài cỏ dại. Những chồi này cũng có nguồn gốc nội sinh giống rễ bên và rễ phụ. Trong rễ non, các chồi này được hình thành từ lớp vỏ trụ, ở và già hơn thì chổi có thể được hình thành từ mô của tỉa hoặc tầng sinh bần có nghĩa là có nguồn gốc ngoại sinh. Các tế bào soma của thực vật được chuyển hóa có thể tải khởi đầu phát triển và tạo một cơ quan mới để khôi phục lại các phần của thân đã bị mất do tổn thuong hoặc tự cắt (tự cắt đứt của các phần cơ thể). Hiện tượng này được nói đến như sự tái sinh (regeneration) (De Klerk và ctv., 1995). Thực vật có khả năng có thể ghi nhận để thay thế các phần đã mất và có thể sinh trưởng hoàn toàn, đầy đủ cơ quan tới từ một tế bào soma đơn được nuôi cấy in vitro. Có ba kiểu tái sinh ở thực vật: 1) sự tạo chồi bất định (caulogenesis); ii) sự tạo rễ (sự tạo rễ bất định); và (ii) sự tạo phôi soma (sự tạo phôi bất định) (De Klerk và ctv., 1995). Sự sinh trưởng quả nhanh của chồi nách sau khi cắt bỏ chồi ngọn cũng bao gồm sự thay thế phần đã mất và do đó được phân loại hoàn toàn vào sự tái sinh (Crocker, 1948). Trong ba kiểu tái sinh trên thì tạo rễ bất định có phần dễ dàng hơn. Trong tự nhiên, sự phát triển rễ thứ cấp của thực vật sinh từ các tế bào trong trụ bì của tễ. Ở đơn tử diệp, rễ sơ cấp xuất phát từ đỉnh sinh trưởng của rễ trong phổi thường chết sớm và các đỉnh sinh trưởng mới được tạo thành từ phần gốc của thân. Ở song tử diệp, rễ bất định cũng có thể được tái sinh từ thân. Điều này thường xảy ra ở các loài phát triển trong tự nhiên hoặc khi bày ra trong một số điều kiện môi trường nào đó, ví dụ như ngập nước một phần (Gaspar và Couman, 1987), Các tế bào thành lập thường định vị giữa các mô mạch. 3. Các yếu tố ảnh hưởng đế nhân giống vô tính Sự sinh trưởng và phát triển của thực vật được chương trình hoá bởi bộ gen thực vật. Chương trình này chịu sự quản lí của các yếu tố ngoại sinh (nhiệt độ, ánh sáng, ẩm độ, oxy) và nội sinh (nhịp tăng trưởng, sự tương quan). Để nhân giống vô tính được thành công, ngoài việc am tường đặc tính sinh học thì sinh lý thực vật cùng sự tác động của ngoại cảnh đến thực vật là điều không thể thiếu. 3.1. Nhiệt độ Khoảng nhiệt độ mà thực vật có thể sống được biến thiên từ - 5 hay -102°C đến 40 52°C, trừ vài trường hợp ngoại lệ. Vượt khỏi giới hạn này, một số thực vật có thể duy trì sự sống theo phương cách “tiềm sinh”. Nhiệt độ tác động đến sự tăng trưởng do ảnh hưởng đến quang hợp, các phản 11
ứng biến dưỡng, sự hấp thu và vận chuyển nước cùng các chất khoáng. Nhiệt độ lạnh làm giảm hoạt tính của các mô sống, nhưng không trực tiếp giết chết các mô này mà chỉ gián tiếp do việc tạo các tỉnh thể nước đá làm phá vỡ cấu trúc tế bào. Tuy nhiên, trong bảo tồn lâu dài tế bào hay mô thực vật với nitrogen lỏng (- 196°C), nước không hóa tinh thể do sự làm lạnh nhanh (vài phút), nên đã không gây chết cho mô tế bào. 3.2. Ánh sáng Thực vật ở trong môi trường thiếu sáng sẽ cỏ hiện tượng “hoàng hoá’: lá mất màu xanh do mất diệp lục, quang hợp không xảy ra, trọng lượng giảm; lóng thân kéo dài do sự kéo dài tế bào; phiến lá giảm thể tích (cây hai lá mầm) hoặc kéo dài qúa mức (cây một lá mầm). Cây ưa bóng tăng trường yếu dưới ánh sáng mặt trời trực tiếp; nhưng cây ưa nắng quang họp mạnh dưới ánh nắng tối đa nếu không có các yếu tố giới hạn (nước, nhiệt độ không quá cao). Ánh sáng mạnh làm lùn các cây có lẽ do ánh sáng này kích thích sự quang oxy hóa auxin (chất làm kéo dài tế bào), sự phá hủy gibberellin (chất gây kéo dài lóng) hay sự tăng hàm lượng acid abcisic (chất ức chế tăng trưởng lóng). 3.3. Nhịp tăng trưởng Nhịp tăng trưởng hay nhịp sinh học có thể có nguồn gốc ngoại sinh do các thay đổi theo chu kỳ của các yếu to mồi trường (mùa) hay có nguồn gốc nội sinh theo một nhịp riêng của thực vạt như nhịp năm (ngủ nghỉ, ra hoa), nhịp ngày (tăng trưởng), nhịp phát sinh hình thái (lóng). 3.4. Sự tương quan Sự tương quail là sự tác động qua lại giữa hai cơ quan trong một cơ thể thực vật, là năng lực nội sinh kiểm soát sự phát triển của thực vật. Các cơ quan dinh dưỡng và sinh sản có tưong quan thuận hay nghịch tùy theo giai đoạn phát triển của thực vật. Hiện tượng tương quan có thể có nguồn gốc dinh dưỡng, nhưng quan trọng nhất là từ hormon tăng trưởng thực vật (phytohormon). 3.5. Vấn đề lựa chọn môi trường nuôi cấy mô Khi khởi sự công tác nuôi cấy mô đối với một số đối tượng nhất định, vấn đề đặt ra là chọn môi trường nào, trên cơ sở nào để phối hợp tỷ lệ các chất dinh dưỡng. Cách thường làm là tìm đọc các tài liệu đã xuất bản, xem các tác giả nuôi cấy mô trên cùng đối tưọng ấy dùng loại môi trường nào. Bước đầu có thể giữ nguyên môi trường của tác giả đó hoặc trên cơ sở đó mà cải tiến cho phù hợp qua 12