Luận văn Thạc sĩ Sinh học: Nghiên cứu nhân giống cây bưởi Diễn (Citrus grandis L.) bằng kỹ thuật nuôi cấy in vitro

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:59

Thêm vào BST

Báo xấu

41
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài nghiên cứu nhằm tạo giống cây tốt, sạch bệnh phục vụ sản xuất và mở rộng diện tích cây có múi. Kết quả nghiên cứu làm cơ sở duy trì phẩm chất tốt của cây mẹ để nhân giống ra sản xuất đại trà, góp phần giữ vững thương hiệu bưởi Diễn. Đồng thời bổ sung thêm kiến thức nhân giống về cây bưởi Diễn nói riêng và cây ăn quả nói chung.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Sinh học: Nghiên cứu nhân giống cây bưởi Diễn (Citrus grandis L.) bằng kỹ thuật nuôi cấy in vitro

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HOÀNG THỊ XUÂN NGHIÊN CỨU NHÂN GIỐNG CÂY BƯỞI DIỄN (CITRUS GRANDIS L.) BẰNG KĨ THUẬT NUÔI CẤY IN VITRO LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC THÁI NGUYÊN - 2017
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HOÀNG THỊ XUÂN NGHIÊN CỨU NHÂN GIỐNG CÂY BƯỞI DIỄN (CITRUS GRANDIS L.) BẰNG KĨ THUẬT NUÔI CẤY IN VITRO Chuyên ngành: Di truyền học Mã số: 60.42.01.21 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Thị Thu Ngà THÁI NGUYÊN - 2017
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Mọi trích dẫn trong luận văn đều ghi rõ nguồn gốc. Các số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa được ai công bố. Thái Nguyên, tháng 11 năm 2017 Tác giả luận văn Hoàng Thị Xuân i
LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới TS. Nguyễn Thị Thu Ngà đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn. Trong quá trình nghiên cứu, tôi đã nhận được sự giúp đỡ của kĩ thuật viên Trần Thị Hồng (Phòng thí nghiệm Công nghệ tế bào thực vật - Khoa Sinh học Trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên). Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ quý báu đó. Tôi xin chân thành cảm ơn Bộ môn Sinh học hiện đại và Giáo dục sinh học Trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi học tập và hoàn thành luận văn. Tôi xin bày tỏ lời cảm ơn đến gia đình, cùng tất cả các thầy cô, bạn bè đã động viên, khuyến khích và giúp đỡ tôi trong tiến trình học tập và hoàn thành luận văn. Trong quá trình làm luận văn không tránh khỏi những sai sót, tôi mong nhận được sự đóng góp quý báu từ thầy cô và bạn bè để tôi có thể có được kết quả tốt hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, tháng 11 năm 2017 Tác giả luận văn Hoàng Thị Xuân ii
MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................. i LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................... ii MỤC LỤC ..........................................................................................................iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ..................................... iv DANH MỤC BẢNG BIỂU ................................................................................. v DANH MỤC CÁC HÌNH .................................................................................. vi MỞ ĐẦU ............................................................................................................. 1 1. Đặt vấn đề ........................................................................................................ 1 2. Mục tiêu nghiên cứu ........................................................................................ 2 3. Nội dung nghiên cứu ....................................................................................... 2 Chương 1: TỔNG QUAN VỀ TÀI LIỆU ........................................................ 3 1.1. Nguồn gốc và phân loại cây bưởi ................................................................ 3 1.1.1. Nguồn gốc.................................................................................................. 3 1.1.2. Phân loại .................................................................................................... 3 1.1.3. Đặc điểm hình thái ..................................................................................... 4 1.2.4. Cây bưởi Diễn............................................................................................ 5 1.2. Thành phần hóa học và giá trị sử dụng của cây bưởi ................................... 7 1.2.1. Thành phần hóa học................................................................................... 7 1.2.2. Giá trị sử dụng của cây bưởi...................................................................... 7 1.3. Một số giống bưởi chủ yếu trên thế giới và ở Việt Nam.............................. 8 1.3.1. Trên thế giới .............................................................................................. 8 1.3.2. Ở Việt Nam ................................................................................................ 9 1.4. Tình hình sản xuất bưởi trên thế giới và Việt Nam .................................... 10 1.4.1 Tình hình sản xuất bưởi trên thế giới ....................................................... 10 1.4.2. Tình hình sản xuất bưởi ở Việt Nam ....................................................... 11 1.5. Kĩ thuật nhân giống in vitro........................................................................ 13 1.6. Một số thành tựu trong nhân giống cây có múi .......................................... 19 iii
Chương 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................... 22 2.1. Vật liệu và hóa chất .................................................................................... 22 2.1.1. Vật liệu nghiên cứu.................................................................................. 22 2.1.2. Hóa chất, thiết bị ...................................................................................... 22 2.2. Địa điểm nghiên cứu................................................................................... 23 2.3.Phương pháp nghiên cứu ............................................................................. 23 2.3.1. Phương pháp pha môi trường và nuôi cấy............................................... 23 2.3.2. Phương pháp nuôi cấy in vitro ................................................................ 23 2.3.3. Phương pháp xử lý số liệu ....................................................................... 26 Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN...................................................... 27 3.1. Kết quả khử trùng hạt cây bưởi Diễn ......................................................... 27 3.2. Kết quả tạo chồi in vitro cây bưởi Diễn ..................................................... 28 3.2.1. Ảnh hưởng của nồng độ BAP đến sự phát sinh chồi của mẫu cấy ......... 29 3.2.2. Ảnh hưởng của kinetin đến sự phát sinh chồi của mẫu cấy .................... 32 3.2.3. Ảnh hưởng của tổ hợp BAP và kinetin đến sự phát sinh chồi của mẫu cấy ... 34 3.3. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của GA3 đến sự kéo dài chồi ở cây bưởi Diễn ........................................................................................................... 36 3.4. Kết quả tạo cây bưởi Diễn in vitro hoàn chỉnh .......................................... 39 3.4.1. Ảnh hưởng của IBA đến sự phát sinh rễ cây bưởi Diễn ......................... 39 3.4.2. Ảnh hưởng của α-NAA đến sự phát sinh rễ ở cây bưởi Diễn ................. 41 3.5. Kết quả ra cây ngoài vườn ươm ................................................................. 42 3.5.1. Giai đoạn bầu đất ..................................................................................... 42 3.5.2. Ra cây ngoài vườn ươm........................................................................... 44 1. Kết luận .......................................................................................................... 46 2. Đề nghị........................................................................................................... 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................... 47 iv
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT 2,4-D : 2,4D-Dichlorophenoxy Acetic Acid BAP : 6-Benzyl Amino Purin Cs : Cộng sự ĐC : Đối chứng MS : Murashige - Skoog (1962) IAA : Indoly Acetic Acid IBA : Indoly Butyric Acid NAA : α - Napthalen Acetic Acid GA3 : Gibberellin Kinetin : 6-furturylamino purine iv
DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1. Tình hình sản xuất cây ăn quả có múi ở Việt Nam giai đoạn 2010- 2014....................................................................................... 12 Bảng 2.1. Thành phần cơ bản của môi trường MS............................................ 22 Bảng 3.1. Ảnh hưởng của thời gian khử trùng bằng javen đến sự nảy mầm của hạt cây bưởi Diễn (sau 4 tuần) .................................................. 27 Bảng 3.2. Ảnh hưởng của BAP đến sự phát sinh chồi của mẫu cấy ................. 30 Bảng 3.3. Ảnh hưởng của kinetin đến sự phát sinh chồi của mẫu cấy của mẫu cấy............................................................................................ 35 Bảng 3.5. Ảnh hưởng của GA3 đến sự kéo dài chồi cây bưởi Diễn ................. 37 Bảng 3.6. Ảnh hưởng của IBA đến sự phát sinh rễ cây bưởi Diễn (sau 8 tuần) ................................................................................................. 40 Bảng 3.7. Ảnh hưởng của α-NAA đến sự phát sinh rễ ở cây bưởi Diễn........... 41 Bảng 3.8. Ảnh hưởng của giá thể đến tỉ lệ sống và sinh trưởng của cây bưởi Diễn in vitro (sau 4 tuần)................................................................. 43 Bảng 3.9. Kết quả ra cây ngoài vườn ươm ........................................................ 44 v
DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 3.1. Ảnh hưởng của thời gian khử trùng đến sự nảy mầm của hạt cây bưởi Diễn (sau 4 tuần) ....................................................................... 28 Hình 3.2. Ảnh hưởng của BAP tới sự phát sinh chồi của mẫu cấy (sau 8 tuần) ................................................................................................... 31 Hình 3.3. Ảnh hưởng của kinetin đến sự phát sinh chồi của mẫu cấy .............. 34 Hình 3.4. Ảnh hưởng của tổ hợp BAP và kinetin đến sự phát sinh chồi của mẫu cấy (sau 8 tuần).......................................................................... 35 Hình 3.5. Ảnh hưởng của GA3 đến sự kéo dài chồi cây bưởi Diễn (sau 8 tuần) ................................................................................................... 38 Hình 3.6. Ảnh hưởng của IBA đến sự phát sinh chồi cây bưởi Diễn................ 40 Hình 3.7. Ảnh hưởng của α-NAA đến sự phát sinh rễ ở cây bưởi Diễn (sau 8 tuần) ................................................................................................ 42 Hình 3.8. Ảnh hưởng của giá thể đến tỉ lệ sống và sinh trưởng cây bưởi Diễn in vitro (sau 4 tuần)................................................................... 43 Hình 3.9. Cây bưởi Diễn in vitro trồng ở vườn ươm ........................................ 44 vi
MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Cây Bưởi (Citrus grandis L.) là một trong những loại cây ăn quả thương mại chủ lực, có lịch sử phát triển lâu đời ở nước ta. Do có phổ thích nghi rộng nên được trồng trên khắp các vùng sinh thái của cả nước từ Bắc vào Nam tạo nên những vùng quả đặc sản nổi tiếng như: Bưởi Đoan Hùng (Phú Thọ), bưởi Diễn (Từ Liêm, Hà Nội), bưởi Phúc Trạch (Hà Tĩnh), bưởi Da Xanh (Bến Tre), bưởi Đỏ (Thanh Hóa), bưởi Năm Roi,…. Mỗi loại bưởi có hương vị đặc trưng riêng. Diện tích và sản lượng cây bưởi tăng không chỉ tạo cảnh quan đẹp, góp phần bảo vệ môi trường sinh thái bền vững, nâng cao hiệu quả kinh tế cho nông hộ mà còn đáp ứng nhu cầu xuất khẩu, tạo điều kiện chuyển dịch cơ cấu kinh tế nông nghiệp, thực hiện công nghiệp hóa, hiện đại hóa nông nghiệp nông thôn. Nhiều nhà vườn trồng bưởi sau 4 - 5 năm có thể thu lãi 40 - 100 triệu đồng/ha, năng suất cao tới 250 quả/cây ở vườn có mật độ khoảng 1000 - 1200 cây/ha [8]. Cây bưởi là loại cây ăn quả quý, có giá trị dinh dưỡng cao. Trong lá, hoa, và vỏ quả chứa nhiều tinh dầu; trong vỏ quả bưởi còn có pectin, narigin, men tiêu hóa peroxydaza, amilaza,… Quả bưởi có vị ngọt mát, chứa nhiều vitamin, chất khoáng cần thiết cho cơ thể con người [23]. Chính vì vậy, cây bưởi còn là cây dược liệu quan trọng có nhiều ứng dụng trong y học cổ truyền của dân tộc. Bưởi thuộc loại cây ăn quả lâu năm chịu ảnh hưởng rất rõ bởi điều kiện ngoại cảnh, biểu hiện qua sinh trưởng, phát triển, năng suất và phẩm chất của quả. Hiện nay, Việt Nam cũng như nhiều nước trên thế giới đang rơi vào tình trạng nguồn gen cây ăn quả đang dần suy giảm, đặc biệt là các loại cây ăn quả quý. Đứng trước việc đô thị hóa, giới thiệu giống cây trồng mới và biến đổi khí hậu, nguy cơ xói mòn nguồn gen đang diễn ra nhanh chóng. Diện tích cây ăn quả phá đi hàng năm cũng không nhỏ do còn gặp rất nhiều khó khăn về dịch bệnh và chất lượng giống. Nhiều nông trại sản xuất giống cây áp dụng phương pháp truyền thống như: chiết cành, ghép cành, gieo hạt,...[3], [15]. Tuy nhiên cây giống được xuất vườn chưa cao, thời gian sinh trưởng kéo dài, kết quả đạt được không ổn định, chất lượng quả không 1
đồng đều... Một số giải pháp trước mắt nhằm duy trì nguồn gen quý đã được triển khai nhưng hiệu quả chưa cao, chưa đồng bộ. Để giữ được và khai thác tốt hơn các vùng cây ăn quả truyền thống, đáp ứng nhu cầu giống tốt cho thị trường trong nước và tiến tới xuất khẩu cần áp dụng các quy trình kỹ thuật mới, dùng giống tốt, sạch bệnh. Nhân giống bằng các phương pháp công nghệ tiên tiến có ý nghĩa vô cùng quan trọng và hết sức cần thiết. Việc áp dụng các phương pháp kĩ thuật trong đó có phương pháp nhân giống in vitro có nhiều ưu điểm: Đảm bảo được các đặc điểm di truyền tốt của cây mẹ, tạo quần thể cây con đồng nhất, tỷ lệ nhân giống cao, số lượng giống lớn, tạo nguồn giống sạch bệnh (nuôi cấy trong điều kiện vô trùng), tăng tuổi thọ cho cây, thời gian nhân giống nhanh. Xuất phát từ những lí do trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu nhân giống cây bưởi Diễn (Citrus grandis L.) bằng kỹ thuật nuôi cấy in vitro” nhằm tạo giống cây tốt, sạch bệnh phục vụ sản xuất và mở rộng diện tích cây có múi. Kết quả nghiên cứu làm cơ sở duy trì phẩm chất tốt của cây mẹ để nhân giống ra sản xuất đại trà, góp phần giữ vững thương hiệu bưởi Diễn. Đồng thời bổ sung thêm kiến thức nhân giống về cây bưởi Diễn nói riêng và cây ăn quả nói chung. 2. Mục tiêu nghiên cứu Xác định được điều kiện khử trùng và môi trường nhân giống cây bưởi Diễn trong ống nghiệm. Xác định được giá thể phù hợp cho việc ra cây ngoài vườn ươm. 3. Nội dung nghiên cứu (1) Nghiên cứu phương pháp khử trùng hạt bưởi Diễn nhằm tạo nguồn mẫu sạch trong ống nghiệm. (2) Nghiên cứu ảnh hưởng riêng rẽ của BAP, kinetin và phối hợp BAP + kinetin đến sự phát sinh đa chồi cây bưởi Diễn trong ống nghiệm. (3) Nghiên cứu ảnh hưởng của GA3 đến sự kéo dài chồi của cây bưởi Diễn trong ống nghiệm. (4) Nghiên cứu ảnh hưởng riêng rẽ của α-NAA và IBA tới sự tạo cây bưởi Diễn hoàn chỉnh trong ống nghiệm. (5) Nghiên cứu quá trình ra cây ngoài vườn ươm. 2
Chương 1 TỔNG QUAN VỀ TÀI LIỆU 1.1. Nguồn gốc và phân loại cây bưởi 1.1.1. Nguồn gốc Cây có múi nói chung và cây bưởi nói riêng có lịch sử phát triển lâu đời. Có ý kiến cho rằng: Bưởi (Citrus grandis L.) có nguồn gốc ở Malaysia, Ấn Độ. Thuyền trưởng Shaddock (người Ấn Độ) đã mang giống bưởi tới trồng ở vùng biển Caribe, sau đó theo gót các thủy thủ, cây bưởi được giới thiệu ở Palestin vào năm 900 sau công nguyên và ở châu Âu sau thời gian đó. Sau đó được đem trồng ở rất nhiều nước trên thế giới với mục đích thương mại. Đặc biệt ở các vùng nhiệt đới và á nhiệt đới, trải dài từ 40o vĩ bắc xuống 40o vĩ nam [31]. Tác giả Giucovki cho rằng nguồn gốc của bưởi có thể là ở quần đảo Laxongdơ. Tác giả Chawalit Niyomdham cũng cho rằng bưởi có nguồn gốc ở Malaysia, sau đó lan sang Indonesia, Trung Quốc, Nhật Bản, Ấn Độ, Địa Trung Hải và Mỹ,... vùng sản xuất chính là ở các nước Phương Đông (Trung Quốc, Thái Lan, Việt Nam,...) [40], [43]. Như vậy, cho đến nay nguồn gốc của cây bưởi vẫn chưa được thống nhất. Bưởi có thể có nguồn gốc từ Ấn Độ, Trung Quốc, Malaysia,… Ngày nay bưởi được trồng tập trung nhiều ở một số nước thuộc châu Á như: Ấn độ, Malaysia, Philippin, Thái Lan, Việt Nam và miền Nam Trung Quốc. Khí hậu á nhiệt đới hạn chế được nhiều loại sâu bệnh hại nên cây có múi ở những vùng này ngày càng có xu hướng tăng nhanh, phát triển mạnh về diện tích, năng suất, sản lượng và chất lượng quả [39]. 1.1.2. Phân loại Sự phân loại cây có múi khá phức tạp vì có rất nhiều giống trong sản xuất và các dạng con lai của các giống này, hiện tượng hạt đa phôi, đột biến và hiện tượng đa bội thể cũng là những nhân tố gây khó khăn cho việc phân loại cam quýt. Hiện nay tồn tại hai hệ thống phân loại cây có múi được nhiều người áp dụng: Tác giả Tanaka cho rằng cam quýt gồm 160 - 162 loài, ông quan sát thực tiễn sản xuất và cho rằng các giống cam quýt qua trồng trọt đã có nhiều biến dị trở thành giống mới. Tác giả Swingle đã phân chia cam quýt ra thành 16 loài, bảng phân loại của Swingle đơn giản 3
hơn nên được sử dụng nhiều hơn, tuy nhiên các nhà khoa học vẫn phải dùng bảng phân loại của Tanaka để gọi tên các giống cam quýt vì bảng phân loại này chi tiết đến từng giống. Cây bưởi (danh pháp khoa học: Citrus grandis L.) thuộc loài: Citrus Citrus grandis, chi Citrus, họ Rutaceae, bộ Sapindales (tên khác: Citrus paradisi) [31], [59]. 1.1.3. Đặc điểm hình thái Bưởi thuộc cây thân gỗ gồm các bộ phận chính là: Rễ, thân, cành, lá, hoa, quả, và hạt. Hình dạng ngoài của cây thường có hình chóp. Rễ cây bưởi là rễ cọc. Cây mọc từ hạt, rễ chính ăn sâu xuống đất phân hóa thành 2-3 rễ lớn khác có nhiều rễ phụ. Trồng bằng cành, cây không có rễ chính rõ, nhiều rễ bên, rễ phát triển to nhưng không đâm thẳng xuống. Thân cây bưởi thường có tiết diện tròn, vỏ cây có chứa nhiều túi tinh dầu thơm,có gai, cao khoảng 3 - 5 m, có nhiều tán nhỏ. Ở nước ta cây bưởi chủ yếu trồng bằng chiết ghép cành nên thường có nhiều cành gốc, có cây có tới 7- 8 cành hay 10 cành, đường kính tán 4 - 6 m. Sinh trưởng cành của cây có múi nói chung và bưởi nói riêng phụ thuộc vào tuổi cây, điều kiện môi trường và kỹ thuật chăm sóc. Nhìn chung cây ít tuổi chưa cho quả sinh trưởng của cành. Sự phát sinh lộc thường xảy ra quanh năm, nghĩa là một năm thường có nhiều đợt cành xuất hiện. Khi cây trưởng thành đã cho quả thì thường chỉ có 4 đợt lộc trong năm đó là lộc xuân, lộc hè, lộc thu và lộc đông. Ở những vùng khô hạn hoặc rét sớm thì chỉ có 3 đợt lộc xuân, hè và thu không có lộc đông. Lộc xuân: Xuất hiện từ tháng 2 đến tháng 4 hàng năm. Số lượng cành xuân nhiều, cành ngắn. Cành xuân mang hoa gọi là cành quả. Lộc hè: Xuất hiện từ tháng 5 đến tháng 7 hàng năm, sinh trưởng không đều, cành thường to, dài, đốt thưa. Cành hè: là cành sinh dưỡng có nhiệm vụ cung cấp dinh dưỡng cho cành quả và là cành mẹ của cành thu. Lộc thu: Xuất hiện từ tháng 8 đến tháng 10 hàng năm, Cành không mang quả và phần lớn từ cành hè, có vai trò quan trọng trong việc mở rộng tán,tăng cường khả năng quang hợp của cây. Lộc đông: Xuất hiện vào tháng 11 và tháng 12 hàng năm, đợt cành này ít, cành ngắn, lá vàng xanh. 4
Cây bưởi có bộ lá xanh quanh năm, có cây lá sống đến 15 tháng, và có thể sống tới 3 - 5 năm. Lá có màu xanh đậm, trong lá có nhiều tinh dầu, khi vò lá có mùi thơm. Dạng lá đơn, eo lá khá lớn có hình tim bầu, đỉnh lá chia thuỳ rõ. Lá bưởi vừa là cơ quan quang hợp, hô hấp, vừa là nơi dự trữ. Nhà trồng bưởi có thể nhìn bộ lá để biết tình trạng của cây để có chế độ chăm sóc hợp lý giúp cây phát triển tốt nhất. Hoa bưởi hình thành ở nách lá,thường có màu trắng và có mùi hương rất dễ chịu. Cây bưởi thụ phấn nhờ côn trùng vì vậy cấu trúc hoa hoàn toàn thích ứng với sự thụ phấn đó. Hoa bưởi mọc thành cụm, lưỡng tính, hoa đều, cánh hoa rời nhau và mẫu bốn, bầu có từ 13 - 15 noãn, nhị hoa nhiều gấp 3 - 4 lần số cánh hoa. Có 2 loại hoa: hoa đơn và hoa chùm (6 - 10 bông), cây có hoa đơn thường có tỉ lệ đậu quả cao hơn. Trên một cây, cành ngọn thường nở hoa sớm hơn và có thể nở đến 60 nghìn hoa. Theo Trần Văn Hâu (2009), khả năng cho trái của cây có múi tùy thuộc rất lớn vào lá và diện tích lá được hình thành khi ra hoa và các đợt sinh trưởng [8]. Quả bưởi là loại quả to nhất trong họ cam quýt, là dạng quả mọng, mỗi quả gồm có: Vỏ quả, thịt quả và hạt. Trọng lượng trung bình đạt từ 0,8 - 1,4kg tùy giống bưởi. Quả hình cầu to, vỏ dầy, có nhiều túi dầu, màu sắc tùy theo giống. Thịt quả có 9- 13 múi dày, trong múi có các tép mọng nước có sắc tố tạo thành màu quả. Quả có vị ngọt hoặc chua tùy loại, mỗi loại có hương thơm đặc trưng riêng rất dễ để phân biệt với bất kì loại quả nào trong nhóm cây ăn quả có múi. Mỗi quả có 15 - 30 hạt tùy giống, có 2 dạng hạt đa phôi hay đơn phôi. Hạt bưởi có 2 lá mầm. Hạt có 2 lớp: màng ngoài cứng chứa nhiều lignin có màu vàng trắng, màng trong mỏng. Hạt thường chín cùng quả, nảy mầm ở nhiệt độ từ 10oC đến 30oC, tốt nhất là 25- 30oC [4], [7], [29]. 1.2.4. Cây bưởi Diễn Về nguồn gốc, bưởi Diễn có thể là một biến dị của bưởi Đoan Hùng. Khoảng 90 năm trước, cụ Lý Năm là người đầu tiên trồng giống bưởi này tại thôn Đức Diễn, xã Phú Diễn, Phú Minh, huyện Từ Liêm, Hà Nội. Giờ đây, Phú Diễn - nơi trồng giống bưởi này đã trở thành tên gọi riêng cho chính nó và bưởi Diễn đã trở thành một loại quả đặc sản nổi tiếng của thủ đô Hà Nội. Ngày nay bưởi Diễn được trồng và phát triển tốt tại một số vùng sinh thái khác nhau chủ yếu ở Hà Nội (Đan Phượng, Phúc Thọ, Hoài Đức, Chương Mỹ, Quốc Oai,...), Bắc Giang (Hiệp Hoà, Tân Yên, Yên 5
Thế,...) Hưng Yên (Văn Giang, Tiên Lữ,...), Thái Nguyên (Đồng Hỷ) với diện tích trên 1000 ha và đang tiếp tục được mở rộng [8]. Về mặt hình thái, bưởi Diễn thuộc cây thân gỗ gồm các bộ phận chính là: Rễ, thân, lá, hoa, quả và hạt. Lá đơn, có màu xanh vàng. Quả bưởi tròn, vỏ quả nhẵn, khi chín vỏ quả màu vàng sáng, trọng lượng trung bình từ 0,8 - 1kg, tỷ lệ phần ăn được từ 60 - 65%, múi và vách múi dễ tách rời nhau. Thịt quả màu vàng xanh, múi ráo, tép mọng nước, ăn giòn, có vị ngọt mát, mùi thơm đặc trưng. Hạt bưởi ít, trung bình khoảng 5 -10 hạt/quả. thông thường có từ 12-14 múi. Thời gian thu hoạch muộn hơn bưởi Đoan Hùng, thường trước tết nguyên đán khoảng 15 - 20 ngày. Bưởi Diễn là giống cây đặc thù, chất lượng quả phụ thuộc rất lớn vào độ tuổi của cây. Cây càng cao tuổi càng cho quả chất lượng [1], [8]. Về tình hình sản xuất: Năm 2001, ba xã Phú Diễn, Minh Khai, Xuân Phương có 151 ha bưởi, cho thu 2650 tấn quả, đến năm 2002 thu 2966 tấn quả trên diện tích 169 ha. Người ta tính được hiệu quả kinh tế của trồng bưởi gấp 4 - 5 lần so với trồng lúa, 1 ha bưởi Diễn sau 5 năm tuổi có thể đạt năng suất 50 - 60 nghìn quả, tương đương khoảng 800 triệu đồng. Tuy nhiên, vài năm gần đây, ở đa số các địa phương trồng bưởi Diễn tại Hà Nội, năng suất và chất lượng bưởi có phần suy giảm, từ 15 tấn/ha năm 2006 - 2007, xuống còn 10,2 tấn/ha năm 2010. Hoa ra nhiều nhưng tỷ lệ đậu quả thấp. Các nguyên nhân chưa đươ ̣c nghiên cứu cu ̣ thể . Qua 6 năm liên tiếp đến nay cây bưởi Diễn trên chính đất Phú Diễn (Từ Liêm) mất mùa không rõ nguyên nhân cùng với việc thời tiết không thuận lợi, sâu bệnh hại ngày càng tăng làm ảnh hưởng lớn đến chất lượng, năng suất cây bưởi Diễn, đồng thời tốc độ đô thị hóa nhanh, một số nhà vườn phá vườn bưởi để xây dựng nhà trọ,… Theo Hoàng Thị Hòa - Giám đốc Trung tâm Phát triển cây trồng Hà Nội cho biết: Nhờ triển khai chương trình phát triển cây ăn quả giai đoạn 2011 - 2015 đã thay đổi được tư tưởng sản xuất có tính tự cung tự cấp, chuyển đổi sang sản xuất hàng hóa và hướng tới xuất khẩu. Diện tích bưởi Diễn đang tiếp tục được mở rộng, năng suất các mô hình đã tăng đều qua các năm, đặc biệt năm 2016 năng suất đạt khoảng 20 tấn/ha/năm, tăng 5 tấn so với năm 2015. Hiệu quả kinh tế năm 2016 đạt 328 triệu đồng/ha/năm, tăng 248 triệu đồng so với năm 2014 [45]. 6
Theo Sở Nông nghiệp và phát triển nông thôn Hà Nội, hiện Sở đã hoàn thiện chương trình "Phát triển sản xuất cây ăn quả ứng dụng công nghệ cao giai đoạn 2016 - 2020". Như vậy, đến hết năm 2020, thành phố sẽ có trên 3000 ha bưởi an toàn, chất lượng cao. Đẩy mạnh ứng dụng kỹ thuật đồng bộ hóa, ứng dụng công nghệ cao trong sản xuất bưởi,tăng cường công tác đào tạo, tập huấn về quản lý, kỹ thuật trồng, chăm sóc, thu hoạch, bảo quản cho cán bộ, nông hộ các vùng trồng bưởivà xây dựng thương hiệu, nhãn hiệu sản phẩm. Xây dựng mạng lưới quản lý chuỗi sản phẩm từ khâu sản xuất đến khâu tiêu thụ. Tiếp tục khai thác tốt các thị trường tiêu thụ truyền thống và xây dựng hệ thống phân phối chuyên nghiệp, hiệu quả, kết nối với các doanh nghiệp, tiêu thụ lâu dài và ổn định cho giống bưởi Diễn [16]. 1.2. Thành phần hóa học và giá trị sử dụng của cây bưởi Bưởi là loại cây ăn quả quen thuộc với người Việt Nam, đặc biệt ở Nam Bộ. Quả bưởi chín là loại trái cây giàu dinh dưỡng, là món ăn tráng miệng giàu vitamin, hương hoa bưởi thơm thoang thoảng rất được nhiều người tiêu dùng ưa thích. Bưởi không chỉ là loại cây ăn trái nhiều dinh dưỡng mà còn có nhiều ứng dụng trong y học cổ truyền của dân tộc. 1.2.1. Thành phần hóa học Trong nước bưởi có nhiều chất dinh dưỡng, vitamin và khoáng chất cần thiết cho sức khỏe con người. Đặc biệt có chứa nhiều vitamin C giúp tăng cường sức đề kháng cho cơ thể và làm đẹp. Trong 100g nước ép bưởi có thành phần dinh dưỡng gồm: nước 89%, glucid 9%, protein 0,6%, lipid 0,1%. Đặc biệt rất giàu vitamin C: 90 - 100mg, axit hữu cơ 0,2 - 1%, chất đạm 0,9%, chất béo 0,1%, Fe 0,2 mg, P2O5 15 - 25mg, pectin 0,45 - 0,5% và các khoáng Ca 20%, P 20%, Mg 12%, S 7%. Ngoài ra, trong thành phần vỏ quả chứa một lượng tinh dầu khoảng 0,8%- 0,84%. Tinh dầu vỏ quả chứa d-limonen, a-pinen, linadol, geranidol, citral, ancol, acid citric. Vỏ bưởi còn chứa nhiều flavonoid như naringosid, hesperidin, diosmin, diosmetin, hesperitin [32], [35]. 1.2.2. Giá trị sử dụng của cây bưởi Từ xưa tới nay, quả bưởi thường được dùng để ăn tráng miệng, làm nước giải khát, làm mứt. Nhiều tác dụng của quả bưởi đối với cơ thể con người còn chưa được hiểu rõ. Nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy, mỗi bộ phận của cây bưởi đều có tác dụng 7
riêng: Dịch ép quả bưởi có tính thanh nhiệt và có chứa nhiều vitamin, khoáng chất rất có lợi cho sức khoẻ con người. Từ lá bưởi cho đến hạt bưởi khi kết hợp với một số loại thảo dược khác tạo nên các vị thuốc vô cùng hữu hiệu. Lá, hoa, quả non chứa nhiều tinh dầu, dùng làm nguyên liệu chiết tinh dầu thơm, dùng trong công nghiệp sản xuất bánh kẹo. Lá bưởi vị đắng, the, tính ấm, có tác dụng tán hàn, tán khí, thông kinh lạc, giải cảm, trừ đờm, tiêu thực, hoạt huyết, tiêu sưng, tiêu viêm, được dùng nấu với các lá thơm khác để xông. Vỏ ngoài quả bưởi chứa tinh dầu: có vị cay, đắng, tính ấm, có tác dụng trị ho, lý khí, giảm đau, hỗ trợ tiêu hoá và trị cảm cúm, có thể trích lấy pectin làm thuốc cầm máu và dùng như gôm chải tóc. Cơm bưởi vị ngọt, chua, tính mát, không độc, có tác dụng kiện tỳ, trị ho, giải rượu (làm mứt, nấu chè, làm nem chay). Hạt bưởi vị đắng, tính ấm, chứa chất béo, có tác dụng trị đau thoát vị bẹn, sa đì. Bột than hạt bưởi có thể dùng chữa trốc đầu ở trẻ em; Dịch ép múi bưởi chứa một lượng lớn đường tự nhiên,dùng làm nước giải khát tốt, giàu chất chống oxy hóa, chất xơ, vitamin A. Hàm lượng vitamin C trong trái bưởi là chất hóa học của quả trong tự nhiên có thể làm giảm hàm lượng cholesterol trong máu của cơ thể, đồng thời còn có lợi cho việc hấp thụ canxi, sắt giúp tăng cường thể chất. Thường xuyên ăn bưởi có tác dụng hỗ trợ việc trị liệu đối với các bệnh nhân cao huyết áp, bệnh tiểu đường, bệnh xơ cứng động mạch. Ngoài ra bưởi còn có công dụng giúp giảm béo và làm đẹp [11]. Theo y học hiện đại, các nhà khoa học đã chứng minh rằng bưởi có khả năng làm giảm nguy cơ ung thư tuyến tiền liệt, giúp sửa chữa hư hỏng DNA trong các tế bào tuyến tiền liệt của con người. Kiểm chứng thực tế cho thấy, những bệnh nhân đang trong quá trình uống thuốc hạ huyết áp hay thuốc giảm đau, nếu ăn bưởi sẽ giúp làm tăng công dụng trị bệnh của thuốc [38]. 1.3. Một số giống bưởi chủ yếu trên thế giới và ở Việt Nam 1.3.1. Trên thế giới Trên thế giới, bưởi (Citrus grandis L.) được trồng chủ yếu ở các nước có khí hậu nhiệt đới, đặc biệt là các quốc gia thuộc châu Á như: Trung Quốc, Ấn Độ, Thái Lan, Lào, Philippine, Malaysia,… Mặc dù bưởi là loài có sự đa dạng di truyền rất lớn, song trong sản xuất không phải tất cả các giống đều được trồng với mục đích để ăn tươi hoặc trao đổi buôn bán, mà ở mỗi nước chỉ có 1 số giống phát triển mang tính đặc sản địa phương. 8
Ở Thái Lan tập đoàn giống bưởi rất phong phú. Theo Prasert Anupunt - Viện làm vườn Thái Lan, các giống phổ biến trong sản xuất trồng ở các tỉnh miền Trung như Nakhon Pathom, Samut Sakhon, Samut songkhram, Ratchaburi và Nothaburi là: Khao Tongdee, Khao Phuang, Khao Phan, Khao Hawm, Khao nhan phung, Khao kheaw, Khao Jeeb, Khao Yai, Tubtim và Sai Nham Phung. Một số giống khác như: Khao Tangkwa, Som Krun, Khao Udom Sook và Manorom được trồng ở Chai Nat và Nakhon Sawan; giống Khao Uthai là giống đặc sản của tỉnh Uthai Thani; giống Takhoi và Som Pol được trồng phổ biến ở Phichit; giống Pattavia chỉ trồng ở vùng phía nam như ở tỉnh Surat Thani, Songkhla, Narathiwat và Pattani [39]. Ở Trung Quốc, bưởi trồng nhiều ở các tỉnh Quảng Đông, Quảng Tây, Tứ Xuyên, Hồ Nam, Chiết Giang, Phúc Kiến và Đài Loan... Các giống bưởi nổi tiếng của Trung Quốc được biết đến: bưởi Văn Đán, Sa Điền, bưởi ngọt Quan Khê,... Đây là những giống đã được Bộ nông nghiệp Trung Quốc công nhận là hàng nông nghiệp chất lượng cao và cấp huy chương vàng. Ở Đài Loan có giống bưởi nổi tiếng là bưởi Văn Đán, do có đặc tính tự thụ, phôi không phát triển nên không có hạt, chất lượng rất tốt được nhiều người ưa chuộng [2]. Ở Malaysia có 24 giống bưởi được trồng phổ biến trong sản suất, bao gồm cả giống trong nước và nhập nội [39]. 1.3.2. Ở Việt Nam Việt Nam có khí hậu nhiệt đới gió mùa, điều kiện thuận lợi thích hợp với nhiều loại cây. Cây bưởi ở nước ta rất phong phú, đa dạng và được trồng ở hầu khắp các tỉnh thành, hình thành những vùng trồng bưởi lớn, đặc trưng mang tính đặc sản địa phương. Một số giống nổi tiếng ở các địa phương được trồng với mục đích sản xuất hàng hóa. Bưởi Đoan Hùng được trồng nhiều ở huyện Đoan Hùng tỉnh Phú Thọ. Có 2 giống tốt đó là bưởi Tộc Sửu xã Chi Đám và bưởi Bằng Luân xã Bằng Luân. Bưởi Diễn có nguồn gốc từ bưởi Đoan Hùng. Là loại quả đặc sản nổi tiếng của đất Hà thành. Bưởi Quế Dương còn được gọi là bưởi Ta, bưởi Tháp Thượng. Bưởi Thanh Trà là một trong những đặc sản của tỉnh Thừa Thiên Huế được trồng chủ yếu trên đất phù sa dọc theo sông Hương, sông Bồ, sông Ô Lâu, thuộc các 9
xã: Thuỷ Biều, Hương Long, Kim Long, Hương Hồ, Hương Thọ, Hương An, Hương Vân, thị trấn Hương Trà và thị trấn Phong Điền. Bưởi Da Xanh có nguồn gốc từ ấp Thanh Sơn, xã Thanh Tân, huyện Mỏ Cày, tỉnh Bến Tre, được trồng nhiều nhất tại xã Mỹ Thạnh An, thị xã Bến Tre. Bưởi Năm Roi được trồng nhiều trên đất phù sa ven sông Hậu ở huyện Bình Minh, tỉnh Vĩnh Long và tỉnh Hậu Giang, Bến Tre, Tiền Giang, Cần Thơ, Vĩnh Long [7], [24]. Trồng bưởi mang lại hiệu quả kinh tế cao,song sản xuất vẫn mang tính tự phát, thiếu quy hoạch nên còn nhiều bất cập. Trong những năm gần đây hiện tượng mất mùa liên tục xảy ra với một số giống bưởi đặc sản. Để nâng cao và ổn định năng suất, phẩm chất các giống bưởi đặc sản cần có những nghiên cứu cơ bản cho từng giống, ở mỗi vùng sinh thái khác nhau. 1.4. Tình hình sản xuất bưởi trên thế giới và Việt Nam 1.4.1 Tình hình sản xuất bưởi trên thế giới Cây ăn quả có múi được trồng rộng khắp trên thế giới: châu Á, Bắc Mỹ, Nam Mỹ, châu Âu, châu Phi, châu Úc. Ở châu Mỹ, châu Âu sản phẩm chủ yếu là sản xuất bưởi chùm dùng cho chế biến nước quả. Châu Á là cái nôi của họ cam quýt, đây cũng là khu vực sản xuất bưởi lớn trên thế giới được sử dụng để ăn tươi là chủ yếu. Hàng năm, trên thế giới sản xuất khoảng 4 - 5 triệu tấn bưởi cả 2 loại bưởi chùm (Citrus paradisi) và bưởi (Citrus grandis) chiếm 5,4 - 5,6% tổng sản lượng cây có múi, Trong đó chủ yếu là bưởi chùm chiếm 2,8 - 3,5 triệu tấn, còn lại bưởi chiếm một lượng rất ít khoảng 1,2 - 1,5 triệu tấn.Theo FAO, năm 2013 tổng sản lượng cam quýt trên thế giới đạt 135,169 triệu tấn. Quốc gia có sản lượng lớn nhất trên thế giới là Trung Quốc đạt 32,1 triệu tấn, Brazin 19,9 triệu tấn, Mỹ 10,3 triệu tấn, Ấn Độ 9 triệu tấn, Mehico 7,18 triệu tấn [44]. Ở Mỹ, việc chọn tạo giống cam quýt nói chung và giống bưởi nói riêng rất được chú trọng. Vì vậy, đây là quốc gia có bộ giống bưởi đưa vào sản xuất tốt nhất thế giới, với nhiều giống cho quả không hạt (thể bất dục đực, bất dục cái, thể tam bội,…). Năm 2009, sản lượng quả bưởi của Mỹ đạt 1.182.970 tấn và là quốc gia xuất khẩu bưởi chùm lớn nhất thế giới. Theo Mung (2008), hiện nay một số nước như Trung Quốc, Thái Lan, Philippines cũng đang phát triển trồng bưởi theo hướng xuất 10
khẩu và nhiều giống bưởi đã được thị trường thế giới chấp nhận như bưởi Sa Điền (Trung Quốc), bưởi Văn Đán (Đài Loan), bưởi KaoPhung (Thái Lan),… [38]. 1.4.2. Tình hình sản xuất bưởi ở Việt Nam Việt Nam được thiên nhiên ưu đãi về khí hậu, đất đai, nguồn nước. Đây là điều kiện rất thuận lợi để phát triển các vùng chuyên canh cây ăn quả nhiệt đới với nhiều chủng loại có giá trị kinh tế cao và có vai trò quan trọng trong mô hình vườn - ao - chuồng cũng như sản xuất trang trại. Cây có múi được trồng khắp cả nước từ Bắc vào Nam. Có 3 vùng trồng chủ yếu: Vùng Đồng bằng sông Cửu Long: Cây có múi có tổng diện tích 74.400 ha, chiếm 54% và sản lượng 880.800 tấn/năm, chiếm 65% so với cây có múi của cả nước. Đặc biệt có các giống cây có múi đặc sản nổi tiếng được người tiêu dùng ưa chuộng và mua với giá cao (bưởi Da Xanh của Bến Tre; bưởi Năm Roi của Vĩnh Long, Hậu Giang; quýt Hồng của Đồng Tháp; quýt Đường của Trà Vinh,…) Vùng Bắc Trung bộ: Theo thống kê năm 2009, diện tích cây có múi toàn vùng là 16.550 ha, trong đó có 12.520 ha cho thu hoạch. Trong vùng này có hai vùng bưởi đặc sản đó là bưởi Thanh Trà của Huế, bưởi Phúc Trạch của Hương Khê, Hà Tĩnh. Với ưu việt của mình, diện tích bưởi Phúc Trạch ngày càng được mở rộng. Trong năm 2008, diện tích bưởi Phúc Trạch lên đến 1600ha, trong đó có khoảng 1250 ha đã cho quả, sản lượng quả bình quân những năm gần đây đạt 15-17 nghìn tấn/năm [6]. Vùng Trung du và miền núi phía Bắc: Cây có múi ở vùng này được trồng ở những vùng đất ven sông, suối như sông Hồng, sông Lô, sông Gâm, sông Chảy. Hiện chỉ còn một số vùng tương đối tập trung là Bắc Sơn, Bắc Quang có 474 ha chiếm 17,5% diện tích cây có múi với giống bưởi Đoan Hùng. Ở trung du và vùng núi phía Bắc, được trồng nhiều ở Hà Nội, Bắc Giang, Thái Nguyên, Tuyên Quang, Hà Giang; Vùng Bắc Trung bộ: Huế, Hương Khê; Vùng đồng bằng sông Cửu Long. Với diện tích hàng ngàn hecta, nghề trồng cam quýt đã vươn lên trở thành một nghề sản xuất - xuất khẩu [1], [8]. Theo số liệu của Tổng cục Thống kê, đến năm 2014 cả nước có 56.600 nghìn ha cây có múi, sản lượng đạt 708,6 nghìn tấn. Như vậy, trong những năm vừa 11