GÓP PHẦN NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN QUY TRÌNH SẢN XUẤT CỦ BI GIỐNG KHOAI TÂY (Solanum tuberosum L.) TỪ CỦ SIÊU BI IN VITRO

Chia sẻ: G G | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:75

Thêm vào BST

Báo xấu

120
lượt xem 25
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trên thế giới khoai tây đƣợc xem là cây lƣơng thực quan trọng sau lúa, bắp, đại mạch và tiểu mạch. Đây là một loại cây cho củ có giá trị dinh dƣỡng cao, dễ trồng, thời gian sinh trƣởng ngắn, có năng suất khá cao nên đƣợc trồng rất phổ biến ở nhiều nơi trên thế giới. Ở Việt Nam khoai tây đƣợc xem nhƣ một loại rau cao cấp, vừa có giá trị lƣơng thực vừa có giá trị thực phẩm. Khoai tây đƣợc trồng phổ biến nhất ở Thƣờng Tín (Hà Đông), Từ Sơn (Hà Bắc), Trà...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: GÓP PHẦN NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN QUY TRÌNH SẢN XUẤT CỦ BI GIỐNG KHOAI TÂY (Solanum tuberosum L.) TỪ CỦ SIÊU BI IN VITRO

1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC  GÓP PHẦN NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN QUY TRÌNH SẢN XUẤT CỦ BI GIỐNG KHOAI TÂY (Solanum tuberosum L.) TỪ CỦ SIÊU BI IN VITRO Luận văn kỹ sƣ Chuyên ngành: Công nghệ sinh học Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 8/2006
2 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HỒ CHÍ MINH BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC  GÓP PHẦN NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN QUY TRÌNH SẢN XUẤT CỦ BI GIỐNG KHOAI TÂY (Solanum tuberosum L.) TỪ CỦ SIÊU BI IN VITRO Giảng viên hƣớng dẫn: Sinh viên thực hiện: TS. NGUYỄN TIẾN THỊNH PHAN THỊ NGỌC HÀ Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 08/2006
3 MINISTRY OF EDUCATION AND TRAINING NONG LAM UNIVERSITY. HO CHI MINH CITY DEPARMENT OF BIOTECHNOLOGY ***000*** TO RESEACH THE PRODUCTION PROCEDURE OF MINITUBER POTATOES (SOLANUM TUBEROSUM L.) FROM MICROTUBER IN VITRO Graduation thesis Major: Biotechnology Professor: Student: PhD. NGUYEN TIEN THINH PHAN THI NGOC HA Term:2002 – 2006 Ho Chi Minh City 09/2006
4 LỜI CẢM ƠN Những gì con có được nay hôm nay và sẽ có trong tương lai, tất cả đều do công ơn sinh thành và dưỡng dục của ba mẹ. Con xin thành kính ghi khắc trong lòng công ơn của ba mẹ để trên đường đời con luôn sống tốt và có ý nghĩa hơn như những gi ba mẹ đã dạy. Em xin chân thành cảm ơn: Ban Giám Hiệu Trƣờng Đại học Nông Lâm Tp HCM đã tạo mọi điều kiện cho em trong suốt thời gian học tập tạI trƣờng và trong suốt thời gian làm đề tài. Phòng Công Nghệ Sinh Học - Viện nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt đã tạo mọi điều kiện tốt nhất trong suốt thời gian làm đề tài tại phòng. Các thầy cô trong Bộ môn Công Nghệ Sinh Học và các thầy cô đã trực tiếp giảng dạy trong suốt 4 năm qua. Cảm ơn thầy Nguyễn Tiến Thịnh đã tận tình hƣớng dẫn và giúp đỡ em trong suốt khoảng thời gian làm đề tài. Th.S Hoàng Thị Mỹ Linh, Kĩ sƣ Trần Thanh Hân cùng tất cả các cô chú trong phòng Công Nghệ Sinh Học đã tận tình giúp đỡ, động viên em trong khoảng thời gian em thực tập tại phòng. Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn những ngƣời bạn của tôi đã giúp đớ tôi trong suốt thời gian học tập tại trƣờng và thời gian làm đề tài. Chúc các bạn đạt đƣợc những điều mình mơ ƣớc. Tp HCM _tháng 7/2006 Phan Thị Ngọc Hà
5 TÓM TẮT Phan Thị Ngọc Hà, Đại học Nông Lâm Tp Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2006. “GÓP PHẦN NGHIÊN CỨU THIẾT LẬP QUY TRÌNH SẢN XUẤT CỦ BI GIỐNG KHOAI TÂY (Solanum tuberosum) TỪ CỦ SIÊU BI IN VITRO ”. Giảng viên hƣớng dẫn: TS. Nguyễn Tiến Thịnh Đề tài đƣợc thực hiện tại phòng Công Nghệ sinh Học thuộc Viện phản ứng hạt nhân Đà Lạt trên đối tƣợng cây khoai tây giống O7 đƣợc nuôi cấy tại phòng Công nghệ sinh học. Trong đề tài chúng tôi tiến hành 3 thí nghiệm khảo sát sự ảnh hƣởng của BAP, Chitosan, Vanadium lên quá trình tạo củ siêu bi ống nghiệm ở các nồng độ khác nhau., đồng thời tiến hành 4 thí nghiệm nghiên cứu quá trình tạo củ bi khoai tây bằng hệ thống thuỷ canh trên cát ở các điều kiện thí nghiệm khác nhau. Những kết quả đạt đƣợc: Trong thí nghiệm về tạo củ siêu bi ống nghiệm, chúng tôi nhận thấy các đốt mầm đơn cây khoai tây nuôi cấy in vitro giống O7 đƣợc dùng tạo củ in vitro trong những môi trƣờng có bổ sung BAP, Chitosan, Vanadium với nồng độ khác nhau, kết quả cho thấy khi bổ sung BAP với nồng độ 3mg/l cho kết quả tốt nhất, giúp 100% đốt mầm tạo vi củ, củ to và đồng đều hơn so với các nghiệm thức khác. Trong thí nghiệm tạo củ bi trên hệ thống thuỷ canh, các nghiệm thức: mật độ trồng 12 12cm, sử dụng công thức thuỷ canh 1, tần số tƣới dinh dƣỡng 3 lần / tuần và phun BAP lên lá và thời kì hình thành tia củ với nồng độ 5mg/l cho kết quả tốt hơn hẳn các nghiệm thức khảo sát còn lại.
6 MỤC LỤC Trang Lời cảm ơn ........................................................................................................................ i Tóm tắt .............................................................................................................................ii Mục lục .......................................................................................................................... iii Danh sách các chữ viết tắt ........................................................................................... viii Danh sách các bảng ......................................................................................................... x Danh sách các biểu đồ ...................................................................................................xii Danh sách các hình ...................................................................................................... xiii PHẦN I: GIỚI THIỆU .................................................................................................... 1 1. Đặt vấn đề .................................................................................................................... 1 2. Mục đích – yêu cầu...................................................................................................... 2 2.1. Mục đích ................................................................................................................... 2 2.2. Yêu cầu ..................................................................................................................... 2 2.3. Hạn chế ..................................................................................................................... 2 PHẦN II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................................... 3 1. Tổng quan về cây khoai tây ......................................................................................... 3 1.1. Nguồn gốc – phân loại .............................................................................................. 3 1.1.1. Nguồn gốc.............................................................................................................. 3 1.1.2. Phân loại ................................................................................................................ 3 1.2. Giá trị kinh tế và giá trị dinh dƣỡng ......................................................................... 4 1.2.1. Giá trị kinh tế ......................................................................................................... 4 1.2.2. Giá trị dinh dƣỡng ................................................................................................. 5 1.3. Đặc tính sinh học ...................................................................................................... 7 1.3.1. Đặc tính thực vật học ............................................................................................. 7 1.3.1.1. Rễ ........................................................................................................................ 7 1.3.1.2. Thân .................................................................................................................... 7 1.3.1.3. Lá ........................................................................................................................ 7 1.3.1.4. Hoa - quả ........................................................................................................... 7
7 1.3.2. Đặc điểm sinh lý .................................................................................................... 8 1.3.2.1. Thời kì ngủ nghỉ ................................................................................................. 8 1.3.2.2. Thời kì nảy mầm................................................................................................. 9 1.3.2.3. Thời kì hình thành tia củ..................................................................................... 9 1.3.2.4. Thời kì củ phát thiển ........................................................................................... 9 1.3.3. Ảnh hƣởng của điều kiện ngoại cảnh .................................................................... 9 1.3.3.1. Nhiệt độ .............................................................................................................. 9 1.3.3.2. Ánh sáng ........................................................................................................... 10 1.3.3.3. Nƣớc ................................................................................................................. 10 1.3.3.4. Đất đai và dinh dƣỡng ...................................................................................... 11 1.4. Tình hình sâu bệnh trên cây khoai tây .................................................................... 11 1.4.1. Các loại sâu hại cây khoai tây ............................................................................. 11 1.4.1.1. Sâu xám ........................................................................................................... 11 1.4.1.2. Sâu khoang ...................................................................................................... 12 1.4.1.3. Sâu xanh .......................................................................................................... 12 1.4.1.4. Rệp sáp trắng ................................................................................................... 12 1.4.2. Bệnh hại cây khoai tây ........................................................................................ 12 1.4.2.1. Bệnh mốc sƣơng .............................................................................................. 12 1.4.2.2. Bệnh héo xanh ................................................................................................. 13 1.4.2.3. Bệnh virus ......................................................................................................... 13 1.4.2.4. Bệnh thối củ trong thời gian giữ giống............................................................. 14 1.5. Một số giống khoai tây đƣợc trồng ở nƣớc ta ........................................................ 15 1.5.1. Giống khoai tây hạt lai ........................................................................................ 15 1.5.2. Giống khoai tây củ............................................................................................... 15 1.6. Công tác giống khoai tây ........................................................................................ 16 1.6.1. Công tác giống khoai tây theo phƣơng pháp truyền thống - sử dụng củ làm giống ....................................................................................................................... 17 1.6.2. Phƣơng pháp trồng khoai tây bằng hạt ................................................................ 17 1.6.3. Sử dụng phƣơng pháp nuôi cấy mô ..................................................................... 18
8 1.6.3.1. Phục tráng giống khoai tây bàng phƣơng pháp nuôi cấy đỉnh sinh trƣởng ...... 18 1.6.3.2. Tạo phôi và cây con đơn bội bằng cách nuôi cấy túi phấn............................... 19 1.6.4. Phƣơng pháp sản xuất củ giống mini sạch bệnh ................................................. 19 2. Giới thiệu chung về kỹ thuật thuỷ canh ..................................................................... 20 2.1. Tình hình sản xuất thuỷ canh trong nƣớc và thế giới ............................................. 21 2.1.1. Tình hình thế giới ................................................................................................ 21 2.1.2. Tình hình trong nƣớc ........................................................................................... 22 2.2. Ƣu nhƣợc điểm của kỹ thuật thuỷ canh .................................................................. 23 2.2.1. Ƣu điểm ............................................................................................................... 23 2.2.2. Nhƣợc điểm ......................................................................................................... 23 2.3. Các yếu tố ảnh hƣởng đến nuôi trồng thuỷ canh .................................................... 24 2.3.1. Ảnh hƣởng của dinh dƣỡng khoáng .................................................................... 24 2.3.2. Ảnh hƣởng của các loại môi trƣờng dinh dƣỡng và cách pha chế dung dịch dinh dƣỡng đến nuôi trồng thuỷ canh ............................................................................ 24 2.3.2.1. Ảnh hƣởng của các loại môi trƣờng dinh dƣỡng.............................................. 24 2.3.2.2. Ảnh hƣởng của cách pha chế đến nuôi trồng thuỷ canh................................... 25 2.3.3. Ảnh hƣởng của điều kiện bên ngoài đến việc hấp thu dinh dƣỡng của cây trồng trong hệ thống thuỷ canh .............................................................................. 26 2.3.3.1. Ánh sáng ........................................................................................................... 26 2.3.3.2. Nhiệt độ ............................................................................................................ 26 2.3.3.3. Nƣớc ................................................................................................................. 26 2.3.3.4. Nồng độ CO2 .................................................................................................... 26 2.3.3.5. Độ thoáng khí ................................................................................................... 26 2.3.3.6. pH ..................................................................................................................... 26 2.3.3.7. Độ dẫn điện....................................................................................................... 27 2.4. Một số giá thể sử dụng trong phƣơng pháp nuôi trồng thuỷ canh ......................... 27 2.4.1. Xơ dừa ................................................................................................................. 27 2.4.2. Tro trấu ................................................................................................................ 27 2.4.3. Cát ........................................................................................................................ 27
9 2.4.4. Perlite ................................................................................................................... 27 2.4.5. Verrmiculite ......................................................................................................... 27 2.4.6. Clay Pebblex ........................................................................................................ 28 2.5. Phân loại hệ thống thuỷ canh.................................................................................. 28 PHẦN III: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM ...................................... 29 1. Thời gian và địa điểm ................................................................................................ 29 2. Trang thiết bị vật liệu ................................................................................................ 29 2.1. Phòng thí nghiệm .................................................................................................... 29 2.1.1. Phòng rửa dụng cụ ............................................................................................... 29 2.1.2. Phòng chuẩn bị môi trƣờng ................................................................................. 29 2.1.3. Phòng cấy vô trùng .............................................................................................. 29 2.1.4. Phòng nuôi cấy mẫu ............................................................................................ 29 2.1.5. Một số thiết bị khác ............................................................................................. 29 2.2. Nhà lƣới (Drip system) ........................................................................................... 30 3. Môi trƣờng ................................................................................................................. 30 3.1. Môi trƣờng sử dụng trong thí nghiệm tạo củ siêu bi .............................................. 30 3.2. Môi trƣờng sử dụng trong thí nghiệm tạo củ bi ..................................................... 31 4. Vật liệu ...................................................................................................................... 31 5. Quy trình thực hiện thí nghiệm ................................................................................. 31 6. Bố trí thí nghiệm ........................................................................................................ 32 6.1. Thí nghiệm về tạo củ siêu bi ống nghiệm .............................................................. 32 6.1.1. Thí nghiệm về ảnh hƣởng của BAP lên quá trình tạo củ siêu bi ......................... 32 6.1.2. Thí nghiệm về ảnh hƣởng của Vanadium lên quá trình tạo củ siêu bi ................ 32 6.1.3. Thí nghiệm về ảnh hƣởng của Chitosan lên quá trình tạo củ siêu bi .................. 32 6.2. Thí nghiệm 2: Ảnh hƣởng của các công thức dinh dƣỡng lên quá trình tạo củ bi ở cây khoai tây ..................................................................................................... 34 6.3. Thí nghiệm 3: Ảnh hƣởng của tần số cung cấp dinh dƣỡng lên quá trình tạo củ bi ở cây khoai tây ..................................................................................................... 35
10 6.4. Thí nghiệm 4: Ảnh hƣởng của mật độ trồng lên quá trình tạo củ của cây khoai tây .................................................................................................................. 36 6.5. Thí nghiệm 5: Ảnh hƣởng của BAP lên quá trình tạo củ bi ở cây khoai tây ......... 38 7. Xử lý kết quả ............................................................................................................. 39 PHẦN IV: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................................... 40 4.1. Thí nghiệm 1:.......................................................................................................... 40 4.1.1. Thí nghiệm về ảnh hƣởng của BAP lên quá trình tạo củ siêu bi ......................... 40 4.1.2. Thí nghiệm về ảnh hƣởng của Vanadium lên quá trình tạo củ siêu bi ................ 42 4.1.3. Thí nghiệm về ảnh hƣởng của Chitosan lên quá trình tạo củ siêu bi .................. 45 4.2. Thí nghiệm 2: Ảnh hƣởng của các công thức dinh dƣỡng lên quá trình tạo củ bi ở cây khoai tây ................................................................................................ 47 4.3. Thí nghiệm 3: Ảnh hƣởng của tần số cung cấp dinh dƣỡng lên quá trình tạo củ bi ở cây khoai tây ............................................................................................... 49 4.4. Thí nghiệm 4: Ảnh hƣởng của mật độ trồng lên quá trình tạo củ của cây khoai tây .................................................................................................................. 51 4.5. Thí nghiệm 5: Ảnh hƣởng của BAP lên quá trình tạo củ bi ở cây khoai tây ......... 53 PHẦN V: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .......................................................................... 56 5.1. Kết luận................................................................................................................... 56 5.2. Đề nghị ................................................................................................................... 56 PHẦN VI: TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................... 57
11 DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT KT Cây khoai tây CT Công thức dinh dƣỡng NT Nghiệm thức C0 Môi trƣờng tạo củ siêu bi chứa nồng độ Chitosan 0 mg/l C50 Môi trƣờng tạo củ siêu bi chứa nồng độ Chitosan 50 mg/l C100 Môi trƣờng tạo củ siêu bi chứa nồng độ Chitosan 100 mg/l C150 Môi trƣờng tạo củ siêu bi chứa nồng độ Chitosan 150 mg/l C200 Môi trƣờng tạo củ siêu bi chứa nồng độ Chitosan 200 mg/l C500 Môi trƣờng tạo củ siêu bi chứa nồng độ Chitosan 500 mg/l C1000 Môi trƣờng tạo củ siêu bi chứa nồng độ Chitosan 1000 mg/l V0 Môi trƣờng tạo củ siêu bi chứa nồng độ Vanadium 0 mg/l V20 Môi trƣờng tạo củ siêu bi chứa nồng độ Vanadium 20 mg/l V50 Môi trƣờng tạo củ siêu bi chứa nồng độ Vanadium 50 mg/l V100 Môi trƣờng tạo củ siêu bi chứa nồng độ Vanadium 100 mg/l V150 Môi trƣờng tạo củ siêu bi chứa nồng độ Vanadium 150 mg/l V200 Môi trƣờng tạo củ siêu bi chứa nồng độ Vanadium 200 mg/l B1 Môi trƣờng tạo củ siêu bi chứa nồng độ BAP 2 mg/l B2 Môi trƣờng tạo củ siêu bi chứa nồng độ BAP 2.5 mg/l B3 Môi trƣờng tạo củ siêu bi chứa nồng độ BAP 3 mg/l CT1 Công thức dinh dƣỡng 1 CT2 Công thức dinh dƣỡng 2 CT3 Công thức dinh dƣỡng 3 T1 Thí nghiệm tạo củ bi với tần số tƣới 1 lần/tuần T2 Thí nghiệm tạo củ bi với tần số tƣới 2 lần/tuần T3 Thí nghiệm tạo củ bi với tần số tƣới 3 lần/tuần M1 Thí nghiệm tạo củ bi với mật độ trồng 55 cm
12 M2 Thí nghiệm tạo củ bi với mật độ trồng 88 cm M3 Thí nghiệm tạo củ bi với mật độ trồng 1212 cm BA0 Thí nghiệm tạo củ bi với nồng độ BAP 0 mg/l BA1 Thí nghiệm tạo củ bi với nồng độ BAP 2 mg/l BA2 Thí nghiệm tạo củ bi với nồng độ BAP 5 mg/l BA3 Thí nghiệm tạo củ bi với nồng độ BAP 10 mg/l BAP Benzyladenine (6 – benzyl - aminopurine) Ctv Cộng tác viên L Tỷ lệ củ lớn M Tỷ lệ củ trung S Tỷ lệ củ nhỏ
13 DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 2.1.Tình hình sản xuất thuỷ canh của các nƣớc trên thế giới ................... 21 Bảng 2.2. Nồng độ một số dung dịch thƣờng đƣợc sử dụng trong thí nghiệm trồng cây bằng hệ thống thuỷ canh .................................................. 25 Bảng 3.1. Mô tả thí nghiệm về ảnh hƣởng của BAP lên quá trình tạo củ siêu bi ....................................................................................................... 33 Bảng 3.2. Mô tả thí nghiệm về ảnh hƣởng của Vanadium lên quá trình tạo củ siêu bi ....................................................................................................... 33 Bảng 3.3. Mô tả thí nghiệm về ảnh hƣởng của Chitosan lên quá trình tạo củ siêu bi ....................................................................................................... 34 Bảng 3.4. Mô tả thí nghiệm về ảnh hƣởng của các công thức dinh dƣỡng lên quá trình tạo củ bi ......................................................................................... 35 Bảng 3.5. Mô tả thí nghiệm về ảnh hƣởng của tần số cung cấp dinh dƣỡng lên quá trình tạo củ bi ......................................................................................... 36 Bảng 3.6. Mô tả thí nghiệm về ảnh hƣởng của mật độ trồng lên quá trình tạo củ bi .............................................................................................................. 37 Bảng 3.7. Mô tả thí nghiệm về ảnh hƣởng của BAP lên quá trình tạo củ bi ............................................................................................................. 38 Bảng 4.1. Kết quả thí nghiệm về ảnh hƣởng của BAP lên quá trình tạo củ siêu bi ..................................................................................................... 40 Bảng 4.2. Kết quả thí nghiệm ảnh hƣởng của Vanadium lên quá trình tạo củ siêu bi ....................................................................................................... 43 Bảng 4.3. Kết quả thí nghiệm ảnh hƣởng của Chitosan lên quá trình tạo củ siêu bi ....................................................................................................... 45 Bảng 4.4. Kết quả thí nghiệm về ảnh hƣởng của các công thức dinh dƣỡng lên quá trình tạo củ bi ........................................................................................ 47 Bảng 4.5. Kết quả thí nghiệm về ảnh hƣởng của tần số cung cấp
14 dinh dƣỡng lên quá trình tạo củ bi...................................................................... 49 Bảng 4.6. Kết quả thí nghiệm về ảnh hƣởng của mật độ trồng lên quá trình tạo củ bi ............................................................................................... 51 Bảng 4.7. Kết quả thí nghiệm về ảnh hƣởng của BAP lên quá trình tạo củ bi .............................................................................................................. 54
15 DANH SÁCH CÁC BIỂU ĐỒ Biểu đồ 4.1. Tỷ lệ các kích cỡ củ trong thí nghiệm ảnh hƣởng của BAP lên sự tạo củ siêu bi ống nghiệm ........................................................................ 40 Biểu đồ 4.2. Biểu đồ thể hiện trọng lƣợng củ trung bình trong thí nghiệm ảnh hƣởng của BAP lên sự tạo củ siêu bi ........................................................... 41 Biểu đồ 4.3. Tỷ lệ các kích cỡ củ trong thí nghiệm khảo sát ảnh hƣởng của Vanadium lên quá trình tạo củ siêu bi ........................................................ 43 Biểu đồ 4.4. Biểu đồ thể hiện trọng lƣợng củ trung bình trong thí nghiệm về ảnh hƣởng của Vanadium lên quá trình tạo củ siêu bi ................................. 44 Biểu đồ 4.5. Tỷ lệ các kích cỡ củ trong thí nghiệm khảo sát ảnh hƣởng của Chitosan quá trình tạo củ siêu bi. ................................................................ 46 Biểu đồ 4.6. Biểu đồ thể hiện trọng lƣợng củ trung bình trong thí nghiệm về ảnh hƣởng của Chitosan lên quá trình tạo củ siêu bi .................................... 46 Biểu đồ 4.7. Tỷ lệ các kích cỡ củ trong thí nghiệm về ảnh hƣởng của các công thức dinh dƣỡng lên quá trình tạo củ bi. ............................................ 48 Biểu đồ 4.8. Tỷ lệ các kích cỡ củ trong thí nghiệm về ảnh hƣởng của tần số cung cấp dinh dƣỡng lên quá trình tạo củ bi ..................................................... 50 Biểu đồ 4.9. Tỷ lệ các kích cỡ củ trong thí nghiệm về ảnh hƣởng của mật độ trồng lên quá trình tạo củ bi................................................................... 52 Biểu đồ 4.10. Tỷ lệ các kích cỡ củ trong thí nghiệm về ảnh hƣởng của BAP lên quá trình tạo củ bi ........................................................................................ 54 Sơ đồ 1.1. Phân loại hệ thống thủy canh ................................................................. 28
16 DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 2.1. Cây khoai tây ....................................................................................... 7 Hình 3.1. Mật độ trồng ...................................................................................... 37 Hình 4.1. Ảnh hƣởng của BAP lên sự tạo củ siêu bi ......................................... 42 Hình 4.2.Tỷ lệ các kích cỡ củ trong thí nghiệm về ảnh hƣởng của các công thức dinh dƣỡng lên quá trình tạo củ bi. ............................................. 49 Hình 4.3. Tỷ lệ các kích cỡ củ trong thí nghiệm về ảnh hƣởng của tần số cung cấp dinh dƣỡng lên quá trình tạo củ bi ........................................... 51 Hình 4.4. Tỷ lệ các kích cỡ củ trong thí nghiệm về ảnh hƣởng của mật độ trồng lên quá trình tạo củ bi.................................................................... 53 Hình 4.5. Tỷ lệ các kích cỡ củ trong thí nghiệm về ảnh hƣởng của BAP lên quá trình tạo củ bi ................................................................................ 55
17 PHẦN I: GIỚI THIỆU 1. Đặt vấn đề Trên thế giới khoai tây đƣợc xem là cây lƣơng thực quan trọng sau lúa, bắp, đại mạch và tiểu mạch. Đây là một loại cây cho củ có giá trị dinh dƣỡng cao, dễ trồng, thời gian sinh trƣởng ngắn, có năng suất khá cao nên đƣợc trồng rất phổ biến ở nhiều nơi trên thế giới. Ở Việt Nam khoai tây đƣợc xem nhƣ một loại rau cao cấp, vừa có giá trị lƣơng thực vừa có giá trị thực phẩm. Khoai tây đƣợc trồng phổ biến nhất ở Thƣờng Tín (Hà Đông), Từ Sơn (Hà Bắc), Trà Lĩnh (Cao Bằng), SaPa, một số vùng ngoại thành Hà Nội, Đà Lạt. Khoai tây đƣợc xem là một sản phẩm vụ đông quan trọng. Mặc dù diện tích gieo trồng cả nƣớc khoảng 20000 đến 40000 ha, năng suất trung bình 20 – 27 tấn/ha, nhƣng hàng năm nƣớc ta vẫn phải nhập khẩu hàng chục tấn khoai tây từ các nƣớc. Theo GS-TS Nguyễn Quang Thạch - viện trƣởng Viện sinh học nông nghiệp cho biết :”Vấn đề nan giải đặt ra cho việc phát triển cây khoai tây hiện nay không phải là thiếu diện tích canh tác mà là chúng ta không đủ giống có chất lƣợng để cung ứng vào sản xuất”. Khoai tây thƣờng đƣợc trồng bằng củ, hàng năm phải tốn một lƣợng củ rất lớn dùng để làm giống làm giảm về sản lƣợng và thu nhập. Một vấn đề đƣợc đặt ra là làm sao để tạo ra đƣợc một lƣợng lớn cây giống sạch bệnh với tốc độ nhanh, chất lƣợng tƣơng đối đồng đều và đồng nhất về mặt di truyền mà vẫn đảm bảo phát triển bình thƣờng trong khoảng thời gian ngắn Với thực trạng trên, hiện nay phòng Công nghệ sinh học thuộc Viện nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt đang nghiên cứu hoàn thiện quy trình nhân giống khoai tây theo quy trình chặt chẽ từ nhân nuối cấy mô, nhân nhanh cây sạch trong phòng thí nghiệm, tạo hạt nhân tạo, tạo củ siêu bi trong ống nghiệm đến trồng cây cấy mô trong nhà kính để sản xuất ra củ mini (củ bi). Để góp phần hoàn thiện quy trình này, chúng tôi đã tiến hành đề tài “GÓP PHẦN NGHIÊN CỨU THIẾT LẬP QUY TRÌNH SẢN XUẤT CỦ BI GIỐNG KHOAI TÂY (Solanum tuberosum L.) TỪ CỦ SIÊU BI IN VITRO”
18 Nghiên cứu hệ thống sản xuất khoai tây giống sạch bệnh, hy vọng trong thời gian tới chúng ta sẽ chủ động đƣợc khoai tây giống trong nƣớc với năng suất, chất lƣợng cao, đặc biệt sẽ đƣa cây khoai tây trở thành một nghề mũi nhọn cho nông dân. 2. Mục đích – yêu cầu 2.1 Mục đích của nghiên cứu Hoàn thiện quy trình tạo củ siêu bi khoai tây trong ống nghiệm Tối ƣu hoá các thông số kỹ thuật của hệ thống thuỷ canh cây khoai từ củ siêu bi để sản xuất củ bi Hoàn thiện công nghệ nhân giống khoai tây theo quy trình từ phòng thí nghiệm ra vƣờn thực nghiệm để sản xuất khoai tây bi. 2.2 Yêu cầu của nghiên cứu Nghiên cứu sự ảnh hƣởng của một số chất hoá học lên quá trình tạo củ siêu bi khoai tây Xác định công thức dinh dƣỡng thích hợp cho hệ thống thuỷ canh cho năng suất tạo củ bi cao Xác định tần số cung cấp các thành phần dinh dƣỡng cho năng suất tạo củ bi cao Xác định mật độ trồng thích hợp để đạt năng suất cao và tạo củ đồng đều với kích thƣớc phù hợp (3-9g / củ) Nghiên cứu sự ảnh hƣởng của BAP đến năng suất tạo củ của cây khoai tây 2.3 Hạn chế của đề tài Vì thời gian làm đề tài có hạn nên chúng tôi không bố trí đƣợc các thí nghiệm khảo sát khả năng tạo củ bi của các mẫu khoai tây in vitro dạng hạt nhân tạo và cây khoai tây in vitro; chƣa thực hiện các thí nghiệm khảo sát sự ảnh hƣởng của các chất lên sự tạo củ siêu bi ống nghiệm ở các nồng độ thấp để tìm ra nồng độ thích hợp nhất.
19 PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Tổng quan về cây khoai tây Nguồn gốc và phân loại Nguồn gốc Cây khoai tây có nguồn gốc hoang dại từ Trung và Nam Mỹ, đặc biệt là vùng Chile và những đảo quanh vùng. Khí hậu ở Nam Mỹ có đặc điểm là mát, hơi lạnh và mƣa nhiều. Từ một loại khoai tây ban đầu (Solanum tuberosum L.) đến nay ngƣời ta đã tạo ra khoảng hơn 5 ngàn giống với phẩm chất khác nhau. Ngày nay hầu nhƣ cây khoai tây có mặt ở khắp nơi trên thế giới, đặc biệt là sau khi cứu dân Châu Âu khỏi nhiều trận đói do thiên tai và tai hoạ chiến tranh gây ra, khoai tây mới đƣợc con ngƣời tiếp nhận rộng rãi và thu hút các nhà khoa học ở nhiều thời đại tập trung nghiên cứu. Giống khoai tây Ackesegen lần đầu tiên đƣợc ngƣời Pháp đƣa vào Việt Nam từ những năm 1940. Ban đầu đƣợc trồng chủ yếu ở huyện Thƣờng Tín (Hà Đông) nên thƣờng đƣợc gọi là giống Thƣờng Tín. Những năm 1960 diện tích khoai tây ở nƣớc ta có khoảng vài ngàn ha nhƣng đến những năm 1970 tăng nhanh đến khoảng 110.000 ha. Từ những năm 1980 diện tích giảm nhanh chỉ còn khoảng trên dƣới 20.000 ha và lại có xu hƣớng tăng trong những năm gần đây. Có khoảng 200 loài khoai tây hoang dại. Tất cả các loài đều đƣợc tìm thấy ở lục địa Châu Mỹ, từ bình độ thấp đến núi cao 4000m so với mặt nƣớc biển. Hầu hết các loại khoai tây dại đều có củ, chúng đƣợc ngƣời da đỏ trồng ở Châu Mỹ từ Mexico (Trung Mỹ) đến Chile (Nam Mỹ). Phân loại Ngành Angiospermatophyta Lớp Dicotyledoneae Phân lớp Asteridae Bộ Serophulariales Họ Solanaceae Chi Solanum Loài Solanum tuberosum L.
20 Cây khoai tây thuộc họ Solanaceae, chi Solanum. Dựa theo số nhiễm sắc thể là X=12 mà các loại khoai tây trồng trọt đƣợc chia ra 8 loại theo 4 nhóm sau: Nhóm nhị bội thể (2n=2X=24) gồm 4 loài: S. xajanhuiri S. goniocalyx S. phureja S. stenotonum Nhóm tam bội thể (2n=3X=36) gồm hai loài: S. xchaucha S. xjuzeperukii Nhóm tứ bội thể (2n=4X=48) có một loài với hai loài phụ: S. tuberosum ssp. tuberosum S. tuberosum ssp. andigena Nhóm ngũ bội thể (2n=5X=60) có một loài: S. xanrtilobum Trong 8 loài khoai tây trồng ở trên chỉ có Solanum tuberosum ssp. là đƣợc trồng rộng rãi trên thế giới. Hầu hết các loại khoai tây trồng là cây tứ bội thể (2n=4X=48) còn các loài khác chỉ trồng ở các nƣớc có ngƣời da đỏ, nơi tổ tiên của loài khoai tây, đã có hàng ngàn giống đƣợc tìm thấy ở đây. Giá trị kinh tế và dinh dƣỡng Giá trị kinh tế Cây khoai tây vừa có giá trị lƣơng thực vừa có giá trị thực phẩm. Trên thế giới khoai tây đƣợc coi là cây lƣơng thực quan trọng sau lúa, bắp, tiểu mạch và đại mạch. Khoai tây còn là nguồn nguyên liệu quan trọng phục vụ cho ngành công nghiệp chế tạo tơ nhân tạo, nƣớc hoa, bột khoai tây, bột hồ vải trong công nghiệp dệt, sản xuất rƣợu…ngoài ra khoai tây còn dùng làm thức ăn gia súc rất tốt: chăn nuôi heo, bò sữa. Nhờ có công dụng về nhiều mặt, mức tiêu thụ khoai tây ở các nƣớc trên thế giới khá lớn: