Nghiên Cứu Nhân Giống Các Dòng Bạch Đàn Lai Up 223 Up 171 Up 164 Eucalyptus Urophylla X Eucalyptus Pellita Bằng Phương Pháp Nuôi Cấy Mô Tế Bào

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

LÊ THỊ XUÂN QUỲNH

NGHIÊN CỨU NHÂN GIỐNG CÁC DÒNG BẠCH ĐÀN

LAI UP223, UP171, UP164 (Eucalyptus urophylla x

Eucalyptus pellita) BẰNG PHƯƠNG PHÁP

NUÔI CẤY MÔ TẾ BÀO

CHUYÊN NGÀNH: LÂM HỌC

MÃ SỐ: 8620201

LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS. KHUẤT THỊ HẢI NINH

PGS.TS. LÊ XUÂN TRƯỜNG

Hà Nội, 2021

i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan, đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu

nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ

công trình nghiên cứu nào khác.

Nếu nội dung nghiên cứu của tôi trùng lặp với bất kỳ công trình nghiên

cứu nào đã công bố, tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm và tuân thủ kết luận

đánh giá luận văn của Hội đồng khoa học.

Hà Nội, ngày tháng năm 2021

Người cam đoan

Lê Thị Xuân Quỳnh

ii

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành Chương trình đào tạo sau Đại học của Trường Đại học

Lâm nghiệp, tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu nhân giống các dòng Bạch đàn

lai UP223, UP171 và UP164 (Eucalyptus urophylla x Eucalyptus pellita)

bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào”.

Tôi xin chân thành tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS. Khuất Thị Hải Ninh,

PGS.TS Lê Xuân Trường, những người thầy cô đã tận tình chỉ bảo, hướng

dẫn và truyền đạt những kiến thức quý báu giúp tôi hoàn thiện luận văn này.

Xin trân trọng cảm ơn sự giúp đỡ hỗ trợ của các cơ quan, đơn vị trong

thời gian thực hiện luận văn: Viện Nghiên cứu và Công nghệ sinh học Lâm

nghiệp; Trung tâm thực nghiệm và chuyển giao giống cây rừng; Phòng Đào

tạo sau Đại học và Khoa Lâm học, Trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam.

Đồng thời tôi cũng nhận được sự đóng góp quý báu của các Thầy, Cô giáo và

đồng nghiệp.

Xin bày tỏ lòng biết ơn đến TS Đỗ Hữu Sơn, chủ nhiệm dự án sản xuất

thử cấp bộ năm 2017-2021: “Sản xuất thử các giống bạch đàn lai UP và PB

nhằm cung cấp gỗ lớn cho vùng Đông Bắc Bộ và Nam Trung Bộ” đã đồng ý

cho tôi sử dụng nguồn vật liệu của dự án của để thực hiện các nội dung của

luận văn này.

Nhân dịp này tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới những

người thân trong gia đình và bạn bè đã luôn kịp thời động viên và tạo mọi

điều kiện thuận lợi nhất để tôi hoàn thành luận văn tốt nghiệp.

Xin chân thành cảm ơn!

Học viên cao học

Lê Thị Xuân Quỳnh

iii

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................i

LỜI CẢM ƠN..................................................................................................ii

MỤC LỤC.......................................................................................................iii

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT.......................................................................... v

DANH MỤC CÁC BẢNG .............................................................................vi

DANH MỤC CÁC HÌNH.............................................................................vii

ĐẶT VẤN ĐỀ .................................................................................................. 1

Chương 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU.................................... 3

1.1. Giới thiệu chung về chi Bạch đàn, Bạch đàn urô và Bạch đàn Pellita ... 3

1.2. Các nghiên cứu về bạch đàn lai giữa bạch đàn pellita và bạch đàn urô ... 7

1.2.1. Trên Thế giới.........................................................................................7

1.2.2. Tại Việt Nam.........................................................................................8

1.3. Một số kết quả về nhân giống in vitro các loài bạch đàn ..................... 10

1.3.1. Trên Thế giới.......................................................................................10

1.3.2. Tại Việt Nam.......................................................................................13

Chương 2. ĐỐI TƯỢNG, MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG

PHÁP NGHIÊN CỨU................................................................................... 17

2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ........................................................ 17

2.1.1. Đối tượng nghiên cứu.........................................................................17

2.1.2. Thời gian nghiên cứu..........................................................................17

2.2. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................. 17

2.2.1. Mục tiêu tổng quát..............................................................................17

2.2.2. Mục tiêu cụ thể....................................................................................17

2.3. Nội dung nghiên cứu............................................................................. 17

2.4. Phương pháp nghiên cứu ...................................................................... 18

2.4.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm ..........................................................19

iv

2.4.2. Phương pháp xử lý số liệu..................................................................27

Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................ 31

3.1. Ảnh hưởng của chế độ khử trùng đến khả năng tạo mẫu sạch các dòng

bạch đàn lai .................................................................................................. 31

3.2. Xác định môi trường nhân chồi phù hợp cho ba dòng bạch đàn lai..... 34

3.2.1. Ảnh hưởng BAP đến khả năng nhân chồi của ba dòng bạch đàn lai

UP..................................................................................................................34

3.2.2. Ảnh hưởng phối hợp của BAP + Kinetin (Kn) đến khả năng nhân

chồi của ba dòng bạch đàn lai UP...............................................................36

3.3. Xác định môi trường ra rễ cho ba dòng bạch đàn lai UP ..................... 42

3.3.1. Ảnh hưởng của IBA đến khả năng ra rễ của ba dòng bạch đàn lai UP

.......................................................................................................................42

3.3.2. Ảnh hưởng phối hợp của IBA và ABT đến hiệu quả ra rễ của ba

dòng bạch đàn lai UP...................................................................................44

3.3.3. Ảnh hưởng của than hoạt tính đến khả năng ra rễ của ba dòng bạch

đàn lai UP .....................................................................................................48

3.4. Ảnh hưởng của thời gian huấn luyện đến tỷ lệ cây sống và chiều cao

của cây con ở vườn ươm.............................................................................. 50

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...................................................................... 54

TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 56

PHỤ BIỂU

v

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

TT Ký hiệu Giải thích

1 ABT Kết hợp Indol Acetic Acid (IAA) và axit

naphthalen eacetic (NAA) )

2 AgNO3 Bạc nitrat

3 BAP 6- Benzyl Amino Purine

4 Ca(OCl)2 Hypoclorit canxi

5 CĐ Chế độ

6 CTTN Công thức thí nghiệm

7 ĐC Đối chứng

8 H2O2 Ôxi già

9 HgCl2 Clorua thuỷ ngân

10 IBA Indol Butiric Acid

11 Kn Kinetin

12 MS* Môi trường Murashige and Skoog cải tiến

13 NaClO Hypoclorit natri

14 NAA Naphthy acetic Acid

15 TB Trung bình

16 UP E. urophylla x E. pellita

vi

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1. Các công thức bố trí thí nghiệm khử trùng..................................... 20

Bảng 2.2. Các công thức bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của BAP đến khả năng

nhân chồi của ba dòng bạch đàn lai ................................................................ 22

Bảng 2.3. Các công thức bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của hàm lượng BAP và

Kn đến khả năng nhân chồi của ba dòng bạch đàn lai.................................... 23

Bảng 2.5. Các công thức bố trí thí nghiệm lượng IBA kết hợp với ABT hoặc

NAA đến khả năng ra rễ của ba dòng bạch đàn lai......................................... 26

Bảng 2.6. Các công thức bố kết hợp than hoạt tính trí thí nghiệm ra rễ......... 26

Bảng 3.1 . Kết quả khử trùng mẫu cho 3 dòng bạch đàn lai........................... 31

(sau 30 ngày vào mẫu) .................................................................................... 31

Bảng 3.2. Ảnh hưởng của BAP đến khả năng nhân chồi................................ 34

của 3 dòng bạch đàn lai (sau 20 ngày nuôi cấy) ............................................. 34

Bảng 3.3. Ảnh hưởng phối hợp của 0,5mg/l BAP+ Kn đến khả năng nhân

chồi của ba dòng bạch đàn lai UP (sau 20 ngày nuôi cấy) ............................. 37

Bảng 3.4. Ảnh hưởng của chế độ ánh sáng tới kết quả nhân chồi.................. 40

của 3 dòng bạch đàn lai UP (sau 20 ngày nuôi cấy) ....................................... 40

Bảng 3.5. Ảnh hưởng của IBA đến quá trình ra rễ của 3 dòng bạch đàn lai UP

(sau 20 ngày cấy)............................................................................................. 42

Bảng 3.6. Ảnh hưởng phối hợp của 1,5mg/l IBA + ABT đến quá trình ra rễ

của 3 dòng bạch đàn lai UP (sau 20 ngày cấy) ............................................... 45

Bảng 3.7. Ảnh hưởng của than hoạt tính đến hiệu quả ra rễ của ba dòng bạch

đàn lai UP (sau 20 ngày cấy)........................................................................... 48

Bảng 3.8. Ảnh hưởng của thời gian huấn luyện đến sinh trưởng của cây con ở

vườn ươm (sau 45 ngày cấy vào giá thể)........................................................ 51

vii

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1. Cây bạch đàn và cành mang lá, hoa.................................................. 3

Hình 1.2. Phân bố tự nhiên của Bạch đàn urô (Eldridge et al, 1993) [29] ....... 5

Hình 1.3. Phân bố tự nhiên của Bạch đàn pellita (Harwood, 1998) [41] ......... 6

Hình 2.1. Vườn vật liệu bạch đàn lai trồng tại Trung tâm Thực nghiệm và

Chuyển giao giống cây rừng ........................................................................... 18

Hình 2.2. Sơ đồ nghiên cứu nhân giống in vitro............................................. 19

Hình 2.3. Chồi bánh tẻ dùng để vào mẫu 3 dòng bạch đàn lai ....................... 21

Hình 3.1. Mẫu sạch nảy chồi 3 dòng bạch đàn lai (sau 30 ngày nuôi cấy) .... 33

Hình 3.2. Cụm chồi và bình nhân chồi 3 dòng bạch đàn lai trong môi trường

MS* + 0,5mg/l BAP (sau 20 ngày nuôi cấy).................................................. 36

Hình 3.3. Cụm chồi và bình nhân chồi của 3 dòng bạch đàn lai UP trong môi

trường MS* + 0,5mg/l BAP + 0,5mg/l Kn (sau 20 ngày nuôi cấy)................ 39

Hình 3.4. Bình nhân chồi dòng UP164 được nuôi theo chế độ ánh sáng khác

nhau ................................................................................................................. 41

Hình 3.5. Cây con hoàn chỉnh 3 dòng Bạch đàn lai sau 20 ngày nuôi cấy trong

môi trường 1/2 MS* + 1,5mg/l IBA (phải) và Đối chứng (trái)..................... 44

Hình 3.6. Cây ra rễ hoàn chỉnh 3 dòng bạch đàn lai UP sau 20 ngày nuôi cấy

trong môi trường 1/2 MS* + 1,5mg/l IBA (bên trái)..................................... 47

và 1/2 MS* + 1,5mg/l IBA + ABT(bên phải)................................................. 47

Hình 3.7. Cây con ngoài vườn ươm sau 45 ngày cấy vào giá thể của 3 dòng

bạch đàn lai UP ............................................................................................... 53

1

ĐẶT VẤN ĐỀ

Những năm gần đây, nguồn nguyên liệu gỗ phục vụ cho ngành công

nghiệp chế biến gỗ ở nước ta còn thiếu nhiều, cả nước mới chỉ sản xuất

phục vụ được khoảng 70% còn lại phải nhập khẩu nguyên liệu gỗ từ nước

ngoài (Tổng cục Lâm nghiệp, 2019). Việc đẩy mạnh trồng rừng sản xuất

cung cấp nguyên liệu đang được quan tâm nhiều nhưng bên cạnh đó nguồn

cây giống phục vụ cho trồng rừng cũng là một vấn đề cấp thiết cần được

chú trọng. Để sản xuất ra số lượng cây giống lớn, đảm bảo về mặt chất

lượng cũng như giữ được những đặc tính di truyền tốt đòi hỏi có phương

pháp nhân giống thích hợp.

Hiện nay công nghệ nuôi cấy mô tế bào thực vật để phát triển nhanh

các giống cây lâm nghiệp có nguồn gen quý nói chung và cây nguyên liệu nói

riêng được coi là giải pháp khoa học mang tính đột phá và có hiệu quả. Đây

không những là phương thức sản xuất giống hàng loạt, mà còn là giải pháp rút

ngắn thời gian ứng dụng kết quả chọn giống. Cây nuôi cấy mô thường được

trẻ hoá nên có thời kỳ non trẻ kéo dài và có bộ rễ phát triển gần giống như cây

mọc từ hạt. Sự đầu tư đó đã tạo tiền đề tốt cho việc nhân nhanh các giống tốt

phục vụ cho trồng rừng, tạo ra cuộc cách mạng về năng suất và chất lượng

nhờ phát triển trồng rừng bằng dòng vô tính.

Bạch đàn là cây mọc nhanh, chu kỳ kinh doanh ngắn, có khả năng sinh

trưởng trên nhiều dạng lập địa khác nhau, thích hợp cho trồng rừng sản xuất

nguyên liệu như: gỗ, ván dăm, gỗ trụ mỏ, gỗ xây dựng... Bạch đàn được trồng

rộng rãi ở nhiều nơi trên thế giới. Nhiều giống Bạch đàn được cải thiện cùng

với kỹ thuật trồng rừng thâm canh cho năng suất cao.

Trong giai đoạn 2005-2007, Viện Nghiên cứu giống và Công nghệ sinh

học Lâm nghiệp đã lai tạo được những tổ hợp lai UP (Eucalptus urophylla ×

2

Eucalptus. pellita), PU (Eucalptuspellita × Eucalptusurophylla) và được trồng

khảo nghiệm tại một số lập địa chủ yếu ở nước ta vào năm 2007. Trên hiện

trường nhiều tổ hợp lai UP đã biểu hiện được khả năng sinh trưởng tốt, sức

sống mạnh mẽ với tán lá khỏe mạnh trong điều kiện mùa đông lạnh, khô và

chống chịu sâu bệnh tốt. Trong đó các dòng Bạch đàn lai UP223, UP171 và

UP164 là những dòng triển vọng, cho năng suất cao (UP223 đạt 32,5

m3

/ha/năm, UP164 đạt 33 m3

/ha/năm và UP171 đạt 29,3m3

/ha/năm) và đã

được Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn công nhận là giống tiến bộ kỹ

thuật theo quyết định số 3893/QĐ-BNN-TCLN ngày 20/09/2016.

Các quy trình nhân giống bằng nuôi cấy mô cho các dòng bạch đàn

trước đây đã được Viện nghiên cứu thành công và áp dụng vào sản xuất, song

đối với các dòng Bạch đàn lai mới được công nhận nêu trên không thể áp

dụng hoàn toàn các quy trình sẵn có mà vẫn cần có một số thay đổi nhất định

để phù hợp với chu kỳ sinh trưởng của chúng. Do đó, việc xác định và tối ưu

hóa phương pháp nhân giống cho 3 dòng Bạch đàn lai UP223, UP171, UP164

bằng phương pháp nuôi cấy mô là rất cần thiết và có ý nghĩa thực tiễn trong

việc tăng tính đa dạng sinh học và độ an toàn trong trồng rừng công nghiệp.

Trên cở sở đó tôi đã tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu nhân giống các

dòng Bạch đàn lai UP223, UP171 và UP164 (Eucalyptus urophylla x

Eucalyptus pellita) bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào”. Đây cũng là

một phần kết quả của dự án: “Sản xuất thử các giống Bạch đàn lai UP và PB

nhằm cung cấp gỗ lớn cho vùng Đông Bắc Bộ và Nam Trung Bộ” của Viện

Nghiên cứu giống và Công nghệ sinh học Lâm nghiệp.

3

Chương 1

TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1. Giới thiệu chung về chi Bạch đàn, Bạch đàn urô và Bạch đàn Pellita

Chi Bạch đàn Eucallyptus thuộc họ Sim Myrtaceae. Có hơn 700 và

đang được trồng ở hơn 30 nước trên Thế giới từ vĩ độ 58 độ Bắc đến 46 độ

Nam. Bạch đàn mọc tự nhiên và có nguồn gốc từ Châu Úc, chúng có thể sinh

trưởng ở một phổ sinh thái rộng, như ở vùng thấp ven biển hoặc có thể ở độ cao

hơn 2000m so với mực nước biển hay vùng khô cạn sa mạc hoặc bán sa mạc.

Cây bạch đàn thuộc loại cây gỗ lớn, trung bình cao 25-50m, có cây lên tới

100m, đường kính 120-180cm, vỏ ngoài màu xám trắng hoặc nâu đỏ, nâu hay

xám xanh… bong mảng hoặc nứt dọc, vỏ thân, lá chứa tinh dầu Eucalyptone

thơm mùi dầu tràm, lá đơn mọc đối lúc còn non, sau thành lá đơn mọc cách,

không có lá kèm, lá có dáng thon dài và cong hình lưỡi liềm.Màu lá thường xanh

hơi đốm trắng hoặc xanh đậm. Hoa lưỡng tính nụ hình thoi, hoa nở có màu trắng

ngà vàng có rất nhiều hạt nhỏ màu nâu bên trong, quả khô, khi chín nứt ở đỉnh,

hạt nhiều, rất nhỏ và có góc cạnh. Theo khoa học thì trong các phiến lá cây bạch

đàn có chứa tinh dầu thành phần Eucalyptol – đây là một loại dầu gió được dùng

rất phổ biến (Lê Mộng Chân và Lê Thị Huyền, 2000) [1].

Hình 1.1. Cây bạch đàn và cành mang lá, hoa