Luận án tiến sĩ Lâm nghiệp: Nghiên cứu chọn giống Bạch đàn có khả năng chịu mặn để trồng rừng ven biển

Chia sẻ: Co Ti Thanh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:143

Thêm vào BST

Báo xấu

43
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích của luận án nhằm chọn - tạo được một số dòng Bạch đàn có khả năng chịu mặn (mang biến dị tổ hợp và biến dị soma). Đánh giá được khả năng chịu mặn, đặc điểm hình thái và cấu tạo giải phẫu lá cũng như khả năng sinh trưởng của các dòng bạch đàn chịu mặn đã được chọn, tạo.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận án tiến sĩ Lâm nghiệp: Nghiên cứu chọn giống Bạch đàn có khả năng chịu mặn để trồng rừng ven biển

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP NGUYỄN THẾ HƢỞNG NGHIÊN CỨU CHỌN GIỐNG BẠCH ĐÀN CÓ KHẢ NĂNG CHỊU MẶN ĐỂ TRỒNG RỪNG VEN BIỂN LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP Hà Nội, 2017
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP NGUYỄN THẾ HƢỞNG NGHIÊN CỨU CHỌN GIỐNG BẠCH ĐÀN CÓ KHẢ NĂNG CHỊU MẶN ĐỂ TRỒNG RỪNG VEN BIỂN Chuyên ngành: Lâm sinh Mã số: 62.62.02.05 LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP Ngƣời hƣớng dẫn khoa học 1. PGS.TS. BÙI THẾ ĐỒI 2. PGS.TS. CHU HOÀNG HÀ Chữ ký duyệt của ngƣời hƣớng dẫn Hƣớng dẫn 1 Hƣớng dẫn 2 Bùi Thế Đồi Chu Hoàng Hà Hà Nội, 2017
- ii - LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận án tiến sĩ Lâm nghiệp ―Nghiên cứu chọn giống Bạch đàn có khả năng chịu mặn để trồng rừng ven biển” thuộc chuyên ngành lâm sinh - mã số 62.62.02.05 là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Tôi cũng cam đoan số liệu cũng nhƣ kết quả nghiên cứu trong Luận án là hoàn toàn trung thực và chƣa từng đƣợc công bố trong bất kỳ công trình nào khác dƣới mọi hình thức. Cuối cùng, tôi xin chịu trách nhiệm trƣớc Hội đồng bảo vệ luận án tiến sĩ về lời cam đoan của bản thân. Hà Nội, tháng năm 2017 Tác giả luận án Nguyễn Thế Hƣởng
- iii - LỜI CẢM ƠN Luận án tiến sĩ “Nghiên cứu chọn giống Bạch đàn có khả năng chịu mặn để trồng rừng ven biển” thuộc chuyên ngành Lâm sinh - mã số 62.62.02.05 là công trình nghiên cứu về lĩnh vực chọn – tạo giống cây trồng lâm nghiệp có sức chống chịu bằng phƣơng pháp chọn - tạo kết hợp với công nghệ nuôi cấy mô – tế bào. Trong quá trình thực hiện, với sự nỗ lực của bản thân và sự giúp đỡ tận tình của các nhà khoa học, các đồng nghiệp và gia đình, đến nay, luận án đã đƣợc hoàn thành. Nhân dịp này, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến hai thầy hƣớng dẫn là PGS.TS. Bùi Thế Đồi và PGS.TS. Chu Hoàng Hà cùng các chuyên gia nhƣ: TS. Bùi Văn Thắng, PGS. TS Hà Văn Huân, TS. Nguyễn Văn Việt cũng nhƣ nhiều nhà khoa học khác đã giúp đỡ tác giả hoàn thành luận án. Xin chân thành cảm ơn tới các đơn vị trong Trƣờng Đại học Lâm nghiệp bao gồm: Ban Giám hiệu, Phòng Đào tạo sau đại học, Viện Sinh thái rừng và Môi trƣờng, Viện Công nghệ sinh học Lâm nghiệp, Bộ môn Lâm sinh – khoa Lâm học …... đã tạo điều kiện thuận lợi để tác giả thực hiện luận án. Cuối cùng, xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn tới toàn thể gia đình cũng nhƣ những ngƣời thân đã luôn động viên, tạo điều kiện thuận lợi về vật chất, tinh thần cho tác giả trong suốt thời gian thực hiện luận án. Xuân Mai, tháng năm 2017 Nguyễn Thế Hƣởng
- iv - CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT TT Từ viết tắt Giải thích 1 ADN Axit deoxiribonucleic 2 AFLP Amplified Fragments Length Polymorphism 3 ATPase (ATP) Adenosine 5’ - triphosphatase 4 CAM Crassulacean acid metabolism 5 CBF CRT binding factor (protein bám CRT) calcium - dependent protein kinase (ptotein 6 CDPK phụ thuộc canxi) 7 CNSH Công nghệ sinh học 8 COR Cold-regulated – Gen chịu lạnh C-repeat (vùng ADN gồm toàn các 9 CRT nucleotide loại C đƣợc lặp nhiều lần) C-repeat/dehydration-responsive element 10 CRT/DRE (tổ hợp C - lặp lại/ yếu tố đáp ứng sự mất nƣớc) Commonwealth Scientific & Industrial 11 CSIRO Research Organization (Tổ chức nghiên cứu khoa học & công nghiệp của khối Thịnh vƣợng chung) Dự án Bảo vệ và phát triển các vùng đất 12 CWPDP ngập nƣớc ven biển miền Nam Việt Nam 13 D00(mm) Đƣờng kính gốc 14 D1.3 (cm) Đƣờng kính ngang ngực Distinctness Uniformity Stability (khảo 15 DUS nghiệm tính khác biệt, tính đồng nhất và tính ổn định của giống mới)
-v- 16 DNA (AND) Deoxyribonucleic acid 17 ĐC Đối chứng Forest tree improvement (dự án cải thiện 18 FORTIP cây rừng) 19 Gy (gray) Đơn vị đo lƣờng phóng xạ 20 Hdc (m) Chiều cao dƣới cành 21 Hvn (m, cm) Chiều cao vút ngọn 22 LEA Protein Late Embryogenesis Abundant 23 NaCl Muối natriclorid 24 ND Nƣớc dừa 25 NST Nhiễm sắc thể 26 OTC Ô tiêu chuẩn 27 P5CS Enzym Pyroline - 5 - carboxylate synthase 28 QTL Quantitative Trait Locus (nhóm gen quy định tính trạng) Đơn vị đo lƣờng phóng xạ (1 Rad = 10-2 29 Rad Gy) Random amplified polymorphic DNA (sự 30 RAPD đa hình các đoạn DNA đƣợc khuếch đại ngẫu nhiên) 31 RFLP Restriction fragment length polymorphism (đa hình chiều dài đoạn cắt giới hạn) Reactive oxygen species (Gốc ô xi hóa tự 32 ROS do ) Enzym ribuloso - 1,5 biphosphat 33 RUBISCO cacboxylaza - oxygenaza 34 S (ha, m2, mm2) Diện tích 35 SI Hệ đơn vị đo lƣờng quốc tế
- vi - Simple sequence repeats (các trình tự lặp lại 35 SSR đơn giản) 36 TK Tiểu khu
- vii - MỤC LỤC TT Trang TRANG PHỤ BÌA……………….………………………………………… LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................ iii LỜI CẢM ƠN .................................................................................................. iii CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ............................................................. iv MỤC LỤC ....................................................................................................... vii DANH MỤC CÁC BẢNG............................................................................... xi DANH MỤC CÁC HÌNH .............................................................................. xiii MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1 1. Sự cần thiết của luận án................................................................................. 1 2. Mục tiêu của luận án ..................................................................................... 2 2.1. Mục tiêu chung ........................................................................................... 2 2.2. Mục tiêu cụ thể ........................................................................................... 2 3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu của luận án ............................................. 3 3.1. Đối tƣợng nghiên cứu................................................................................. 3 3.2. Phạm vi nghiên cứu .................................................................................... 3 4 . Những đóng góp mới của luận án ................................................................ 3 4.1. Về phƣơng pháp nghiên cứu ...................................................................... 3 4.2. Về cơ sở lý luận và khoa học ..................................................................... 4 4.3. Về kết quả và kết luận ................................................................................ 5 5. Kết cấu chung của luận án ............................................................................ 5
- viii - Chƣơng 1 ........................................................................................................... 6 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ......................................................... 6 1.1. Đất nhiễm mặn và cơ chế chịu mặn của thực vật ..................................... 6 1.1.1. Khái niệm về đất nhiễm mặn .................................................................. 6 1.1.2. Cơ chế chịu mặn của thực vật ................................................................. 6 1.2. Cơ sở khoa học của chọn, tạo giống bằng phƣơng pháp gây đột biến nhân tạo 13 1.2.1. Khái niệm đột biến ................................................................................ 13 1.2.2. Khái niệm biến dị dòng soma ............................................................... 13 1.2.3. Tạo biến dị soma bằng phƣơng pháp chiếu xạ ...................................... 14 1.2.4. Phƣơng pháp xử lý phóng xạ trong nghiên cứu tạo dòng biến dị soma 16 1.2.5. Tác động của tia gamma lên vật chất di truyền ở cấp độ phân tử......... 17 1.2.6. Tác động của tia gamma (Co60) lên vật chất di truyền cở cấp độ tế bào .………. ........................................................................................................... 17 1.2.7. Tác dụng của tia phóng xạ đối với thực vật .......................................... 19 1.3. Kỹ thuật phân tích sai khác di truyền bằng RAPD .................................. 20 1.4. Tổng quan các vấn đề nghiên cứu ............................................................ 21 1.4.1. Trên Thế giới ......................................................................................... 21 1.4.2. Ở Việt nam ............................................................................................ 30 1.5. Những nhận định ...................................................................................... 41 Chƣơng 2 ......................................................................................................... 44 NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................................... 44
- ix - 2.1. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 44 2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu .......................................................................... 44 2.2.1. Phƣơng pháp luận .................................................................................. 44 2.2.2. Tuyển chọn cây trội ............................................................................... 45 2.2.3. Thu hái và bảo quản vật liệu giống ....................................................... 49 2.2.4. Chọn dòng Bạch đàn mang biến dị tái tổ hợp có khả năng chịu mặn .. 49 2.2.5. Gây đột biến nhân tạo và chọn dòng Bạch đàn mang đột biến nhân tạo có khả năng chịu mặn ...................................................................................... 51 2.2.6. Đánh giá sự sai khác về đặc điểm sinh trƣởng, hình thái, cấu tạo giải phẫu lá và di truyền của các dòng Bạch đàn đã chọn đƣợc ở giai đoạn vƣờn ƣơm 54 2.3. Phân tích và xử lý số liệu ......................................................................... 58 Chƣơng 3 ......................................................................................................... 61 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .............................................. 61 3.1. Tuyển chọn cây trội Bạch đàn.................................................................. 61 3.1.1. Kết quả điều tra sơ thám xác định địa điểm chọn lọc cây trội .............. 61 3.1.2. Kết quả điều tra đặc điểm lâm phần chọn lọc cây trội .......................... 62 3.1.3. Kết quả đánh giá cây trội theo các chỉ tiêu sinh trƣởng........................ 67 3.2. Chọn dòng Bạch đàn mang biến dị tái tổ hợp có khả năng chịu mặn ..... 70 3.2.1. Khả năng tạo chội của các dòng Bạch đàn urô trong các môi trƣờng có bổ sung muối ................................................................................................... 70 3.2.2. Khả năng ra rễ của các dòng Bạch đàn urô trong các môi trƣờng có bổ sung muối ........................................................................................................ 77
-x- 3.3. Gây đột biến mô sẹo bằng tia gamma và sàng lọc tái sinh trên môi trƣờng mặn nhân tạo ................................................................................................... 81 3.3.1. Ảnh hƣởng của liều lƣợng chiếu xạ tia gamma đến hiệu quả tạo dòng đột biến chịu mặn ............................................................................................ 81 3.3.2. Khả năng ra rễ của các dòng Bạch đàn urô mang biến dị soma ở các môi trƣờng có bổ sung muối ........................................................................... 92 3.4. Khả năng sinh trƣởng và phát triển của các dòng Bạch đàn đã chọn, tạo ở giai đoạn vƣờn ƣơm trong các môi trƣờng có bổ sung muối. ......................... 94 3.5. Sự sai khác về đặc điểm hình thái, cấu tạo giải phẫu lá và di truyền của các dòng Bạch đàn có khả năng chịu mặn đã chọn ở vƣờn ƣơm. ................... 97 3.5.1. So sánh sự sai khác về đặc điểm hình thái lá ........................................ 97 3.5.2. Đánh giá sự sai khác về cấu tạo giải phẫu lá ...................................... 101 3.5.3. Sự sai khác về di truyền ...................................................................... 103 KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KHUYẾN NGHỊ ............................................. 109 DANH MỤC CÁC BÀI BÁO ĐÃ CÔNG BỐ ............................................. 112 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................. 113 PHỤ LỤC ...................................................................................................... 128
- xi - DANH MỤC CÁC BẢNG TT Tên bảng Trang Bảng 2.1. Trình tự nucleotit của các mồi sử dụng trong phân tích RAPD ..... 58 Bảng 3.1. Tổng hợp số lƣợng lâm phần Bạch đàn urô ở các xã huyện Lộc Hà – Hà Tĩnh............................................................................................. 62 Bảng 3.2. Một số tính chất của đất ở các OTC thuộc các lâm phần ............... 63 Bảng 3.3. Đặc điểm sinh trƣởng Bạch đàn ở các lâm phần chọn lọc cây trội 65 Bảng 3.4. Đánh giá cây trội theo các chỉ tiêu sinh trƣởng .............................. 69 Bảng 3.5. Tỷ lệ tái sinh chồi của các dòng Bạch đàn ở các công thức thí nghiệm ................................................................................................. 71 Bảng 3.6. Kết quả phân tích phƣơng sai 2 nhân tố ......................................... 72 về tỷ lệ chồi tái sinh của Bạch đàn .................................................................. 72 Bảng 3.7. Tỷ lệ chồi tạo rễ (%) của 5 dòng đƣa vào đánh giá ........................ 78 trong môi trƣờng ra rễ chứa 125 mM/l NaCl .................................................. 78 Bảng 3.8. Ảnh hƣởng của liều chiếu xạ tia gamma đến khả năng tái sinh chồi của mô sẹo Bạch đàn trên các môi trƣờng chọn lọc ........................... 82 Bảng 3.9. Kết quả phân tích phƣơng sai 2 nhân tố theo các chỉ tiêu .............. 83 Bảng 3.10. Khả năng ra rễ của các dòng chịu mặn trên môi trƣờng muối nhân tạo ........................................................................................................ 92 Bảng 3.11. Sinh trƣởng các dòng chịu mặn và đối chứng .............................. 94 Bảng 3.12. Hình thái lá các dòng chịu mặn và đối chứng .............................. 98 Bảng 3.13. Số lƣợng khí khổng các dòng chịu mặn và đối chứng ............... 101
- xii - Bảng 3.14. Kết quả phân tích PCR-RAPD của mồi CP03 và CP07 đối với các dòng Bạch đàn (trong đó + là xuất hiện và – là không xuất hiện băng) ........................................................................................................... 103 Bảng 3.15. Đặc trƣng phân tử có ý nghĩa nhận dạng di truyền giữa các dòng chịu mặn và đối chứng dựa trên chỉ thị RAPD ................................. 106
- xiii - DANH MỤC CÁC HÌNH TT Tên hình Trang Hình 2.1. Sơ đồ các bƣớc thực hiện đề tài ...................................................... 48 Hình 2.2. Sơ đồ các bƣớc tái sinh Bạch đàn thông qua mô sẹo ...................... 52 Hình 3.1. Đƣờng kính ngang ngực ở các OTC ............................................... 66 Hình 3.2. Chiều cao vút ngọn ở các OTC ....................................................... 66 Hình 3.3. Chiều cao dƣới cành ở các OTC ..................................................... 67 Hình 3.4. Thể tích thân cây trung bình ở các OTC ......................................... 67 Hình 3.5. Ảnh các cây trội đƣợc lựa chọn ...................................................... 70 Hình 3.6. Tỷ lệ tái sinh của các dòng Bạch đàn ở các công thức thí nghiệm về nồng độ muối ...................................................................................... 72 Hình 3. 7. Chồi của 5 dòng Bạch đàn(D1, D4, D7, D23, D29) tái sinh trên môi trƣờng NT3.......................................................................................... 76 Hình 3.8. Cụm chồi của 5 dòng Bạch đàn (D1, D4, D7, D23, D29) trên môi trƣờng NT3.......................................................................................... 77 Hình 3.9. Tỷ lệ ra rễ của các dòng Bạch đàn .................................................. 79 Hình 3.10. Số rễ trung bình/cây của các dòng Bạch đàn ................................ 79 Hình 3.11. Chiều dài rễ trung bình của các dòng Bạch đàn ........................... 79 Hình 3.12. Các dòng Bạch đàn chịu mặn trên môi trƣờng ra rễ RT3 ............. 80 Hình 3.13. Tỷ lệ sống của mô sẹo ở các liều lƣợng chiếu .............................. 85 và môi trƣờng chọn lọc ................................................................................... 85 Hình 3.14. Tỷ lệ tái sinh của mô sẹo ở các liều lƣợng chiếu .......................... 88
- xiv - và môi trƣờng chọn lọc ................................................................................... 88 Hình 3.15. Số chồi trung bình/mô sẹo ở các liều lƣợng chiếu ........................ 88 và môi trƣờng chọn lọc ................................................................................... 88 Hình 3.16. Mô sẹo trƣớc khi đem chiếu xạ ..................................................... 91 Hình 3.17. Mô sẹo chiếu xạ ở các liều lƣợng chiếu trên các môi trƣờng chọn lọc sau 3 tuần nuôi cấy. ....................................................................... 91 Hình 3.18. Cây hoàn chỉnh dòng LH01 .......................................................... 93 trên môi trƣờng mặn nhân tạo 125 mM/l NaCl............................................... 93 Hình 3.19. Các dòng Bạch đàn ở giai đoạn vƣờn ƣơm ................................... 97 Hình 3.20. Lá dòng đối chứng và dòng LH01 .............................................. 100 Hình 3.21. Cấu tạo giải phẫu lá dòng ĐC và dòng LH04 ............................. 103 Hình 3.22. Sản phẩm PCR của 02 cặp mồi CP03 và CP07 .......................... 104 Hình 3.23. Sản phẩm PCR với mồi CP05 điện di trên gel agarose 1,8 % .... 107 Hình 3.24. Sản phẩm PCR với mồi CP11 điện di trên gel agarose 1,8 % .... 108
-1- MỞ ĐẦU 1. Sự cần thiết của luận án Trong những năm gần đây, vấn đề biến đổi khí hậu toàn cầu đang là một bài toán khó đối với nhiều nƣớc trên thế giới. Ở Việt Nam, biến đổi khí hậu gây ảnh hƣởng nặng nề đến nhiều ngành, nhiều lĩnh vực. Trong đó, ngành lâm nghiệp là một trong những ngành chịu ảnh hƣởng nghiêm trọng bởi những tác động của hiện tƣợng này. Một trong số những mặt đó là diện tích đất nhiễm mặn ngày càng tăng cao theo kịch bản nƣớc biển dâng. Theo thống kê, năm 2000, ở Việt Nam có diện tích khoảng 2 triệu ha đất bị nhiễm mặn, chiếm khoảng 6% diện tích đất tự nhiên của cả nƣớc, tập trung chủ yếu ở đồng bằng sông Cửu Long và các tỉnh ven biển từ Quảng Bình trở ra. Các địa bàn bị mặn xâm nhập vào sâu trong nội đồng từ 30 – 40 km (Lê Văn Khoa và cs, 2000) [23]. Đến năm 2016, có nơi tới 90 km nhƣ khu vực sông Vàm Cỏ (các tỉnh Long An, Tiền Giang và Bến Tre) với độ mặn ở mức 2 - 4 g/l đối với độ sâu vào đất liền từ 40 – 50 km và 1 - 2 g/l đối với độ sâu vào đất liền khoảng 80 km (Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, 2016) [3]. Đất nhiễm mặn là loại đất có chứa nhiều cation Na+ hấp phụ trên bề mặt keo đất và trong dung dịch đất. Đất nhiễm mặn chứa nhiều muối tan dƣới dạng NaCl hoặc Na2SO4, thƣờng có áp suất thẩm thấu rất cao nên phần lớn các loài cây trồng không thể hút đƣợc nƣớc và chất dinh dƣỡng dẫn đến hiện tƣợng hạn sinh lý và chết. Bình thƣờng, thực vật không thể sống trong môi trƣờng có áp suất thẩm thấu vƣợt quá ngƣỡng 40 atm. Vì vậy, diện tích đất nhiễm mặn hiện nay phần lớn đã bị bỏ hoang, một số ít đƣợc dùng để trồng các loài cây có cơ chế thích nghi với đất mặn nhƣ: Đƣớc, Bần, Vẹt, Sú, Trang, Phi lao, Tràm.....và một số ít đƣợc cải tạo để sử dụng theo các hình thức nhƣ: xây dựng các công trình ngọt hóa (thau chua, rửa mặn) để cải tạo đất mặn và chuyển đất nhiễm mặn thành diện tích đất nuôi trồng thủy sản. Tuy nhiên, cả 2 giải pháp trên đều chƣa phải là những giải pháp tối ƣu trong ―đối xử‖ với
-2- đất nhiễm mặn. Giải pháp triệt để và có nhiều ƣu điểm nhằm đối phó với hiện tƣợng đất nhiễm mặn ngày một tăng cao cả về diện tích và độ mặn đó là nâng cao tính chịu mặn của cây trồng. Trong đó, chọn giống cây trồng có giá trị kinh tế có thể chịu đƣợc độ mặn cao và có năng suất tốt đang là giải pháp đƣợc quan tâm hàng đầu. Trong giai đoạn hiện nay, Bạch đàn cùng với Keo là hai loài cây đƣợc ƣu tiên cho các chƣơng trình trồng rừng kinh tế ở nƣớc ta. Bạch đàn (Eucalyptus) là một chi thực vật thuộc họ Sim (Myrtaceae) (Lê Mộng Chân và Lê Thị Huyên, 2000) [5]. Bạch đàn là một trong những loài cây đƣợc trồng rừng với diện tích lớn và phổ biến nhất trên thế giới cũng nhƣ ở Việt Nam và là loài cây cho hiệu quả kinh tế cao đối với việc trồng rừng cung cấp gỗ nguyên liệu. Từ những nhận định trên, chọn, tạo các giống cây có giá trị kinh tế, có sức chống chịu với các điều kiện bất lợi của môi trƣờng nhƣng vẫn đảm bảo đƣợc năng suất và chất lƣợng cũng nhƣ hiệu quả kinh tế nhƣ Keo hoặc Bạch đàn nhằm ứng phó với biến đổi khí hậu đang là những thách thức đƣợc các nhà khoa học quan tâm. Xuất phát từ lý luận khoa học và những nhu cầu của thực tiễn trên, đề tài ―Nghiên cứu chọn giống Bạch đàn có khả năng chịu mặn để trồng rừng ven biển‖ đƣợc tác giả lựa chọn, thực hiện cho luận án tiến sỹ của bản thân sẽ có ý nghĩa rất lớn về khoa học cũng nhƣ thực tiễn. 2. Mục tiêu của luận án 2.1. Mục tiêu chung Chọn, tạo đƣợc một số dòng Bạch đàn có khả năng chịu mặn phục vụ trồng rừng ven biển. 22 ct uc t 1. Chọn - tạo đƣợc một số dòng Bạch đàn có khả năng chịu mặn (mang biến dị tổ hợp và biến dị soma);
-3- 2. Đánh giá đƣợc khả năng chịu mặn, đặc điểm hình thái và cấu tạo giải phẫu lá cũng nhƣ khả năng sinh trƣởng của các dòng bạch đàn chịu mặn đã đƣợc chọn, tạo. 3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu của luận án 3 1 Đố tượng ng n cứu Đối tƣợng nghiên cứu của luận án là loài Bạch đàn urô (Eucalyptus urophylla). 3 2 P ạm v ng n cứu - Trong nghiên cứu này, chọn lọc cây trội chỉ có ý nghĩa là khoanh vùng cho việc chọn dòng tế bào có khả năng chịu mặn. Do vậy, việc chọn lọc cây trội có khả năng chịu mặn dựa trên nhận định rằng các cá thể nếu sinh trƣởng và phát triển tốt trên vùng đất nhiễm sẽ có khả năng thích ứng (chịu mặn) tốt hơn so với các cây khác và sẽ cho khả năng có đƣợc các biến dị tái tổ hợp có khả năng chịu mặn cao hơn. Do đó, tác giả tiến hành chọn lọc cây trội ở những khu vực có đất nhiễm mặn (Lộc Hà – Hà Tĩnh), sử dụng các chỉ tiêu về sinh trƣởng để đánh giá cây trội coi nhƣ khả năng sinh trƣởng tỷ lệ thuận với khả năng chịu mặn. - Các thí nghiệm đƣợc bố trí trong phòng thí nghiệm tại Viện Công nghệ sinh học Lâm nghiệp – Đại học Lâm nghiệp. - Khả năng chịu mặn cũng nhƣ các đặc điểm hình thái và sinh trƣởng của các dòng Bạch đàn đã chọn, tạo đƣợc đánh giá ở các giai đoạn trong quy trình tạo cây con Bạch đàn bằng phƣơng pháp nuôi cấy mô – tế bào và ở giai đoạn vƣờn ƣơm. - Các công thức môi trƣờng, các bƣớc và kỹ thuật trong quá trình tạo cây con Bạch đàn bằng nuôi cấy mô – tế bào đƣợc đề tài kế thừa và có thử nghiệm. 4 . Những đóng góp mới của luận án 4 1 Về p ương p áp ng n cứu
-4- Luận án là công trình đầu tiên ở Việt Nam chọn, tạo giống cây trồng với đối tƣợng là cây lâm nghiệp chịu mặn bằng phƣơng pháp gây đột biến và chọn lọc dòng tế bào có khả năng chịu mặn sử dụng công nghệ nuôi cấy mô - tế bào. Theo đó, luận án là công trình đầu tiên ứng dụng phƣơng pháp gây đột biến thực nghiệm để chọn, tạo giống Bạch đàn có khả năng chịu mặn. 4.2. Về cơ sở lý luận và k oa ọc Luận án đƣợc thực hiện và đạt đƣợc những mục tiêu đề ra bằng việc chọn lọc cây trội, tạo mẫu sạch, tạo mô sẹo, gây đột biến và chọn lọc sớm các dòng tế bào có khả năng chịu mặn bằng phƣơng pháp nuôi cây mô – tế bào là một hƣớng đi mới trong lĩnh vực chọn, tạo giống cây trồng lâm nghiệp có sức chống chịu dựa trên những cơ sở lý luận và khoa học sau: - Về mặt di truyền, sinh sản hữu tính là sự kết hợp giữa giao tử đực và giao tử cái mang bộ nhiễm sắc thể đơn bội 1n để tạo nên hợp tử mang bộ nhiễm sắc thể lƣỡng bội 2n. Sự tổ hợp này có tính tự do giữa các giao tử, vì vậy mỗi tổ hợp sẽ mang một kiểu gen nhất định. Do đó, việc chọn các dòng mang biến dị tái tổ hợp có các tính trạng, đặc tính theo mục tiêu chọn lọc của con ngƣời là hoàn toàn có cơ sở khoa học. - Đột biến là những biến đổi bên trong kiểu gen của tế bào cơ thể sinh vật. Khi kiểu gen thay đổi, kiểu hình cũng sẽ thay đổi theo. Dựa trên những nghiên cứu đi trƣớc, gây đột biến ở giai đoạn mô sẹo sẽ nâng cao hiệu quả gây đột biến. Những biến đổi này sẽ di truyền tốt cho thế hệ sau. Do đó, gây đột biến mô sẹo bằng tia gamma với liều lƣợng thích hợp và kết hợp với phƣơng pháp tái sinh sẽ tạo ra nguồn nguyên liệu chọn lọc phong phú đồng thời có thể chọn lọc sớm các dòng tế bào mang các tính trạng mong muốn. Từ đó nâng cao hiệu quả trong công tác tạo giống cây trồng. Do vậy, những kết quả và kết luận của luận án có ý nghĩa lớn trong bƣớc đầu tạo hƣớng nghiên cứu chọn – tạo giống cây lâm nghiệp có khả năng chống chịu nói chung và chịu mặn nói riêng.
-5- 4.3 Về kết quả và kết luận Luận án đã xác định đƣợc điều kiện nuôi cấy và nồng độ muối thích hợp để chọn dòng Bạch đàn urô mang biến dị tổ hợp có khả năng chịu mặn trong điều kiện nuôi cấy in vitro. Luận án đã xác định đƣợc loại, tuổi mô sẹo và liều lƣợng chiếu xạ phù hợp cho việc gây đột biến có lợi (theo mục tiêu chịu mặn) đối với cây Bạch đàn urô . Luận án đã tạo ra đƣợc một số dòng Bạch đàn urô mang biến dị tổ hợp và biến dị soma có khả năng chịu mặn ở giai đoạn nuôi cấy in vitro và ngoài vƣờn ƣơm 5. Kết cấu chung của luận án Kết cấu chung của luận án cụ thể nhƣ sau: - Phần chính đƣợc trình bày trong 106 trang gồm 3 chƣơng: + Chƣơng 1: Mở đầu + Chƣơng 2: Nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu + Chƣơng 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận - Các tài liệu đƣợc tham khảo bao gồm 113 tài liệu. Trong đó có 51 tài liệu tiếng Anh và 62 tài liệu tiếng Việt. - 16 bảng biểu đƣợc đánh số theo thứ tự; - 26 hình ảnh đƣợc đánh số theo thứ tự. - 14 phụ lục.