Nghiên cứu tạo đột biến in vitro và đánh giá sinh trưởng, phát triển, sai khác di truyền của các dòng đột biến giống hoa cẩm chướng Quận Chúa

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

VŨ HOÀNG HIỆP

NGHIÊN CỨU TẠO ĐỘT BIẾN IN VITRO VÀ ĐÁNH GIÁ

SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN, SAI KHÁC DI TRUYỀN

CỦA CÁC DÒNG ĐỘT BIẾN GIỐNG HOA CẨM CHƯỚNG

QUẬN CHÚA (DIANTHUS CARYOPHYLLUS L.)

LUẬN ÁN TIẾN SĨ

CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC CÂY TRỒNG

HÀ NỘI, NĂM 2014

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NGÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

VŨ HOÀNG HIỆP

NGHIÊN CỨU TẠO ĐỘT BIẾN IN VITRO VÀ ĐÁNH GIÁ

SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN, SAI KHÁC DI TRUYỀN

CỦA CÁC DÒNG ĐỘT BIẾN GIỐNG HOA CẨM CHƯỚNG

QUẬN CHÚA (DIANTHUS CARYOPHYLLUS L.)

CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC CÂY TRỒNG

MÃ SỐ: 62.62.01.10

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

PGS.TS. NGUYỄN THỊ LÝ ANH

HÀ NỘI, NĂM 2014

i

LỜI CAM ĐOAN

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

ảnh, kết quả trình bày trong luận án này là trung thực và chưa từng được sử dụng

để bảo vệ một học vị nào trước đây.

Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận án này đã

được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận án đều được chỉ rõ nguồn gốc.

Hà Nội, ngày 10 tháng 04 năm 2014

Tác giả

Vũ Hoàng Hiệp

ii

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án, tôi đã nhận

được sự quan tâm giúp đỡ tận tình của nhiều tập thể và cá nhân.

Lời đầu tiên, tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Nguyễn

Thị Lý Anh đã tận tình hướng dẫn, dìu dắt, tạo mọi điều kiện thuận lợi và chia sẻ

những khó khăn cùng tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành

luận án.

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo, các thầy giáo, cô giáo, cán bộ

công nhân viên của Viện Sinh học Nông nghiệp - Học viện Nông nghiệp Việt

Nam đã sẻ chia kinh nghiệm và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình

thực hiện đề tài nghiên cứu.

Tôi xin trân trọng cảm ơn tập thể các thầy giáo, cô giáo Bộ môn Di truyền

và chọn giống cây trồng, Khoa Nông học, Ban Quản lý đào tạo, Ban Giám đốc

Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã giúp đỡ về mặt học vấn cũng như tạo điều

kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án.

Xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Trường Cao đẳng Cộng đồng Hải

Phòng đã tạo điều kiện cho tôi có thể đảm bảo thời gian để học tập và thực hiện

luận án.

Để hoàn thành được luận án này, tôi đã nhận được sự giúp đỡ, động viên

chân tình của các thành viên trong gia đình, các bạn bè, đồng nghiệp,... Tôi xin

được trân trọng ghi nhớ và cảm ơn những sự giúp đỡ quý báu đó.

Hà Nội, ngày 10 tháng 04 năm 2014

Tác giả

Vũ Hoàng Hiệp

iii

MỤC LỤC

Lời cam đoan i

Lời cảm ơn ii

Mục lục iii

Danh mục các ký hiệu và chữ viết tắt vii

Danh mục các bảng viii

Danh mục các hình x

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 2

3 Yêu cầu của đề tài 2

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3

5 Đóng góp mới của luận án 4

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5

1.1 Giới thiệu chung về cây hoa cẩm chướng 5

1.1.1 Nguồn gốc, phân loại 5

1.1.2 Đặc điểm thực vật học của cây hoa cẩm chướng 7

1.1.3 Yêu cầu ngoại cảnh của hoa cẩm chướng 7

1.1.4 Yêu cầu dinh dưỡng 8

1.2 Tình hình sản xuất hoa cẩm chướng trên thế giới và trong nước 9

1.2.1 Tình hình sản xuất hoa cẩm chướng trên thế giới 9

1.2.2 Tình hình sản xuất hoa cẩm chướng tại Việt Nam 11

1.3 Ứng dụng phương pháp nuôi cấy mô, tế bào trong nhân giống cây

hoa cẩm chướng 12

1.4 Đột biến tạo biến dị di truyền và ứng dụng đột biến trong chọn tạo

giống cây trồng 16

1.4.1 Đột biến tạo biến dị di truyền 16

1.4.2 Các tác nhân gây đột biến 17

1.4.3 Vai trò của đột biến nhân tạo trong công tác chọn tao giống cây trồng 21

iv

1.5 Xử lý gây tạo đột biến trong nuôi cấy in vitro và ứng dụng trong

chọn tạo giống cây trồng 24

1.5.1 Xử lý gây tạo đột biến trong nuôi cấy in vitro 24

1.5.2 Các phương pháp xử lý gây tạo đột biến trong nuôi cấy in vitro 25

1.5.3 Nguồn vật liệu xử lý đột biến in vitro 29

1.5.4 Sàng lọc thể đột biến 29

1.6 Một số kết quả nghiên cứu về cây hoa cẩm chướng 30

1.6.1 Kết quả nghiên cứu trên thế giới 30

1.6.2 Kết quả nghiên cứu trong nước 35

Chương 2 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 39

2.1 Vật liệu nghiên cứu 39

2.2 Nội dung nghiên cứu 41

2.2.1 Nghiên cứu nhân giống in vitro cho cây cẩm chướng giống Quận Chúa 41

2.2.2 Nghiên cứu các phương pháp xử lý gây tạo đột biến in vitro cho cây

cẩm chướng 41

2.2.3 Nghiên cứu phân lập các dạng chồi in vitro biến dị sau xử lý và đánh

giá sự sinh trưởng phát triển của các dạng chồi 41

2.2.4 Nghiên cứu sự sinh trưởng phát triển và phân lập các dạng biến dị

của cây cẩm chướng sau xử lý trong điều kiện tự nhiên 42

2.2.5 Nghiên cứu đánh giá sự sai khác di truyền của một số dòng biến dị

có triển vọng đã phân lập bằng chỉ thị SSR 42

2.2.6 Nghiên cứu quy trình nhân giống in vitro cho một số dòng đột biến

được tuyển chọn 42

2.3 Phương pháp nghiên cứu 42

2.3.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm 42

2.3.2 Phương pháp nuôi cấy mô tế bào thực vật. 47

2.3.3 Phương pháp gây tạo đột biến in vitro 47

2.3.4 Phương pháp đánh giá sự sai khác di truyền của các dòng đột biến

bằng chỉ thị phân tử SSR 50

2.3.5 Phương pháp theo dõi, đánh giá 53

v

2.4 Phương pháp xử lý số liệu 55

2.5 Thời gian và địa điểm nghiên cứu 54

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 56

3.1 Nghiên cứu nhân giống in vitro cho cây cẩm chướng giống Quận Chúa 56

3.1.1 Nghiên cứu tạo vật liệu khởi đầu 55

3.1.2 Nghiên cứu nhân nhanh chồi in vitro 56

3.1.3 Nghiên cứu tạo cây hoàn chỉnh 62

3.1.4 Nghiên cứu ảnh hưởng của phương pháp ra cây đến tỷ lệ sống và

sinh trưởng của cây in vitro ngoài vườn ươm 63

3.2 Nghiên cứu xử lý gây tạo đột biến cho cây hoa cẩm chướng in vitro

bằng EMS và tia gamma nguồn 60Co 65

3.2.1 Nghiên cứu xử lý gây tạo đột biến cho cây hoa cẩm chướng nuôi cấy

in vitro bằng EMS 65

3.2.2 Nghiên cứu xử lý gây tạo đột biến cho cây hoa cẩm chướng nuôi cấy

in vitro bằng tia gamma nguồn 60Co 75

3.2.3 Nghiên cứu xử lý kết hợp EMS và tia gamma nguồn 60Co cho cây

hoa cẩm chướng in vitro 80

3.3 Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của các dạng chồi in

vitro 84

3.3.1 Nghiên cứu khả năng ra rễ của các dạng chồi in vitro cây cẩm

chướng sau xử lý 85

3.3.2 Nghiên cứu sự sinh trưởng và phát triển của các dạng chồi in vitro

cây cẩm chướng sau xử lý trong điều kiện khí canh 86

3.3.3 Nghiên cứu sự sinh trưởng và phát triển của các dạng chồi in vitro

cây cẩm chướng sau xử lý giai đoạn ngoài đồng ruộng 88

3.4 Nghiên cứu ảnh hưởng của xử lý gây tạo đột biến đến sự phát sinh

biến dị của cây cẩm chướng giai đoạn ngoài đồng ruộng 89

3.4.1 Ảnh hưởng của xử lý EMS đến sự phát sinh biến dị của cây cẩm

chướng giai đoạn ngoài đồng ruộng 96

vi

3.4.2 Ảnh hưởng của xử lý chiếu xạ đến tỷ lệ biến dị của cây cẩm chướng

sau xử lý giai đoạn ngoài đồng ruộng 96

3.4.3 Ảnh hưởng của xử lý kết hợp EMS và chiếu xạ đến tỷ lệ biến dị của

cây cẩm chướng sau xử lý giai đoạn ngoài đồng ruộng 96

3.4.4 Đặc điểm hình thái một số dạng biến dị về màu sắc hoa sau xử lý

giai đoạn ngoài đồng ruộng 97

3.5 Nghiên cứu đánh giá sai khác di truyền của một số dòng cẩm chướng

bằng kỹ thuật SSR 103

3.5.1 Kết quả tách chiết DNA tổng số 103

3.5.2 Kết quả phân tích sự nhân bản DNA với các cặp mồi 104

3.5.3 Kết quả phân tích chỉ số PIC với các cặp mồi 115

3.5.4 Đánh giá độ thuần di truyền của các dòng cẩm chướng nghiên cứu 117

3.5.5 Hệ số đồng dạng và mối quan hệ di truyền giữa các mẫu giống cẩm

chướng 117

3.6 Nghiên cứu nhân giống in vitro một số dòng đột biến được tuyển chọn 121

3.6.1 Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ khử trùng đến tỷ lệ sống của mẫu 122

3.6.2 Đánh giá khả năng nhân nhanh in vitro của các dòng cẩm chướng đột

biến được tuyển chọn. 124

3.6.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của auxin đến khả năng tạo cây in vitro hoàn

chỉnh của hai dòng cẩm chướng H6 và H7 125

3.6.4 Nghiên cứu ảnh hưởng của phương pháp ra cây đến tỷ lệ sống và

sinh trưởng của cây in vitro ngoài vườn ươm 126

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 129

1 Kết luận 129

2 Đề nghị 130

Danh mục công trình đã công bố có liên quan đến luận án 131

Tài liệu tham khảo 132

Phụ lục 141

vii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

Chữ viết tắt Tên đầy đủ

AFLP Amplicon fragment length polymorphism

BA Benzyl adenin

BAP 6-Benzylamino purine

CT Công thức

CS Cộng sự

DMSO Dimethyl sulfoxide

DNA Deoxyribonucleic acid

DES Dimethylsulfate

ĐC Đối chứng

EI Ethylenimine

EMS Ethylmethane sulphonate

FAO Food and Agriculture Organization

IAA 3-Indoleacetic acid

IAEA International Atomic Energy Agency

IBA α-Indol butyric acid

LD50 Liều gây chết 50% mẫu thí nghiệm

LPB Protocorm-Like-Bodies

MS Môi trường Murashige and Skoog

NEU Nitrosoethylurea

NMU Nitrosomethylurea

NXB Nhà xuất bản

PIC Polymorphic Information Content

r Hệ số tương quan

RAPD Random amplified polymorphic DNA

RFLP Restriction fragment length polymorphisms

SSR Simple sequence repeats

TDZ Thidiaruzon

α NAA α-Napthaleneaxetic acid

viii

DANH MỤC CÁC BẢNG

STT Tên bảng Trang

1.1 Diện tích trồng và năng suất hoa cẩm chướng ở một số nước năm 2000 10

1.3 Số giống cây trồng được tạo ra bằng phương pháp gây tạo đột biến ở

một số quốc gia tính đến năm 2007 23

2.1 Trình tự nucleotit của các primer được sử dụng trong các phản ứng

SSR-PCR 39

3.1 Ảnh hưởng của phương pháp khử trùng đến tỷ lệ mẫu sống 55

3.2 Ảnh hưởng của BA và kinetin trong môi trường MS đến hệ số nhân, sinh

trưởng của chồi in vitro 58

3.3 Ảnh hưởng của của tổ hợp kinetin và auxin đến hệ số nhân, sinh

trưởng của chồi in vitro 61

3.4 Ảnh hưởng của α-NAA và than hoạt tính trong môi trường MS tới

khả năng ra rễ của chồi in vitro 63

3.5 Ảnh hưởng của giá thể đến tỷ lệ sống và sinh trưởng của cây cẩm

chướng in vitro ngoài vườn ươm 64

3.6 Ảnh hưởng của EMS đến khả năng sống, phát sinh chồi in vitro cây

cẩm chướng 66

3.7 Sự biến động tỷ lệ mẫu chết qua các tuần nuôi cấy 69

3.8 Ảnh hưởng của EMS đến sự phát sinh hình thái của chồi in vitro cây

cẩm chướng với thời gian xử lý 1 giờ 72

3.9 Ảnh hưởng của EMS đến sự phát sinh hình thái của chồi in vitro cây

cẩm chướng với thời gian xử lý 2 giờ 72

3.10 Ảnh hưởng của EMS đến sự phát sinh hình thái của chồi in vitro cây

cẩm chướng với thời gian xử lý 3 giờ 73

3.11 Ảnh hưởng của liều lượng xử lý tia gamma nguồn 60Co đến khả năng

sống và sinh trưởng của chồi in vitro 76

3.12 Sự biến động tỷ lệ mẫu chết qua các tuần nuôi cấy 76

3.13 Tỷ lệ chồi biến dị và các dạng chồi sau xử lý tia gamma nguồn 60Co 79

ix

3.14 Ảnh hưởng của liều lượng xử lý EMS và tia gamma nguồn 60Co đến

khả năng sống, sinh trưởng của chồi 81

3.15 Tỷ lệ chồi biến dị và các dạng chồi in vitro sau xử lý kết hợp EMS

và tia gamma nguồn 60Co 84

3.16 Khả năng ra rễ của chồi in vitro sau xử lý 85

3.17 Sự sinh trưởng, phát triển của các dạng chồi sau xử lý đột biến trong

điều kiện khí canh 87

3.18 Sự sinh trưởng, phát triển của các dạng chồi sau xử lý đột biến trong

điều kiện ngoài đồng ruộng 88

3.19 Ảnh hưởng của xử lý EMS đến tỷ lệ biến dị của cây cẩm chướng sau

xử lý giai đoạn ngoài đồng ruộng 92

3.20 Ảnh hưởng của xử lý chiếu xạ đến tỷ lệ biến dị của cây cẩm chướng

sau xử lý giai đoạn ngoài đồng ruộng 93

3.21 Tỷ lệ biến dị của cây cẩm chướng sau xử lý kết hợp EMS và chiếu xạ

giai đoạn ngoài đồng ruộng 94

3.22 Tỷ lệ biến dị của các dạng chồi cẩm chướng sau xử lý giai đoạn

ngoài đồng ruộng 95

3.23 Đặc điểm hình thái một số dạng biến dị về màu sắc hoa sau xử lý

giai đoạn ngoài đồng ruộng sau 99

3.24 Thống kê số băng DNA thu được của các mẫu giống cẩm chướng 104

3.25 Hệ số PIC của 20 mồi SSR 116

3.26 Tỷ lệ dị hợp tử của dòng, giống cẩm chướng 117

3.27 Hệ số tương đồng di truyền giữa các dòng, giống cẩm chướng 118

3.28 Ảnh hưởng của thời gian khử trùng đến tỷ lệ mẫu sống 123

3.29 Ảnh hưởng của cytokinin đến sự sinh trưởng phát triển và hệ số nhân

của hai dòng cẩm chướng H6 và H7 125

3.30 Khả năng ra rễ in vitro của các dòng cẩm chướng H6 và H7 126

3.31 Ảnh hưởng của giá thể ra cây đến tỷ lệ sống và sinh trưởng của cây

in vitro ngoài vườn ươm 127

x

DANH MỤC CÁC HÌNH

STT Tên hình Trang

1.1 Hình ảnh một số loài hoa cẩm chướng phổ biến 6

1.2 Tỷ lệ đóng góp của các tác nhân trong đột biến tạo giống cây trồng

tại Nhật Bản năm 2008 18

1.3 Số giống cây trồng được tạo ra theo phương pháp gây tạo đột biến

trên thế giới qua các năm 21

1.4 Tỷ lệ các giống đột biến trên các châu lục vào năm 2008 22

1.5 Trình tự các bước xử lý đột biến in vitro bằng chiếu xạ 27

2.1 Mẫu giống hoa nghiên cứu 39

3.1 Chồi in vitro nuôi cấy trên môi trường bổ sung BA với nộng độ khác nhau 59

3.2 Chồi in vitro nuôi cấy trên môi trường bổ sung kinetin với nộng độ

khác nhau 60

3.3 Cây cẩm chướng giai đoạn ngoài vườn ươm 65

3.4 Đồ thị ảnh hưởng của nồng độ EMS đến tỷ lệ chết của chồi in vitro

cây cẩm chướng 68

3.5 Chồi in vitro cây cẩm chướng sau xử lý EMS với thời gian xử lý 2 giờ 70

3.6 Các dạng chồi thu được sau xử lý EMS 71

3.7 Chồi in vitro cây cẩm chướng sau xử lý chiếu xạ tia gamma nguồn 60Co 77

3.8 Các dạng chồi thu được sau xử lý tia gamma nguồn 60Co 79

3.9 Các dạng chồi thu được sau xử lý kết hợp EMS và tia gamma nguồn 60Co 83

3.10 Một số dạng biến dị về hình thái thân lá 90

3.11 Hình ảnh một số dạng biến dị về màu sắc hoa 91

3.12 Cấu trúc một số dạng biến dị về màu sắc hoa 102

3.13 Kết quả điện di DNA tổng số 103

3.14 Kết quả phân tích với mồi CB003a 105

3.15 Kết quả phân tích với mồi CB004a 106

3.16 Kết quả phân tích với mồi CB006a 106

3.17 Kết quả phân tích với mồi CB011a 106

3.18 Kết quả phân tích với mồi CB016a 106

xi

3.19 Kết quả phân tích với mồi CB018a 108

3.20 Kết quả phân tích với mồi DCB134 108

3.21 Kết quả phân tích với mồi DCB224 109

3.22 Kết quả phân tích với mồi DCB109 109

3.23 Kết quả phân tích với mồi DCB140 110

3.24 Kết quả phân tích với mồi CB027a 110

3.25 Kết quả phân tích với mồi CB020a 111

3.26 Kết quả phân tích với mồi DCB221 111

3.27 Kết quả phân tích với mồi DCB131 112

3.28 Kết quả phân tích với mồi CB026a 112

3.29 Kết quả phân tích với mồi CB047a 113

3.30 Kết quả phân tích với mồi DCB135 113

3.31 Kết quả phân tích với mồi CB057a 114

3.32 Kết quả phân tích với mồi CB041a 114

3.33 Kết quả phân tích với mồi CF003a 115

3.34 Sơ đồ mối quan hệ di truyền giữa các dòng, giống cẩm chướng 118

3.35 Mẫu dòng đột biến được lựa chọn nghiên cứu nhân giống in vitro 122

1

MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài

Trong nông nghiệp cùng với việc phát triển các cây lương thực, thực phẩm

cây hoa cũng đã trở thành một lĩnh vực thu hút được sự quan tâm và đầu tư bởi sản

xuất hoa đã trở thành một ngành thương mại mang lại lợi ích lớn cho nền kinh tế.

Trong những loài hoa cắt cành, cẩm chướng ngày càng được biết đến và ưa

chuộng bởi màu sắc đẹp, phong phú, kiểu dáng hoa đa dạng, hoa tươi lâu, dễ vận

chuyển, bảo quản… Cẩm chướng đã trở thành một trong bốn loài hoa cắt cành

được trồng phổ biến trên thế giới, chiếm 17% tổng sản lượng hoa cắt (Nguyễn Thị

Kim Lý, 2012). Đây cũng là loại hoa có nhiều triển vọng trong sản xuất nội tiêu

cũng như xuất khẩu của Việt Nam. Ở nước ta hiện nay, chủ yếu trồng các giống

cẩm chướng nhập nội từ nước ngoài (Nguyễn Thị Kim Lý, 2012) do đó không chủ

động và chi phí sản xuất cao, đặc biệt là không thể mở rộng sản xuất và xuất khẩu

bởi không có bản quyền giống. Vì vậy, việc phát triển cây hoa có giá trị này không

chỉ là việc nhân nhanh các giống nhập nội hay tìm ra những biện pháp kỹ thuật

nhằm nâng cao năng suất chất lượng hoa mà còn phải tạo ra được những giống hoa

cẩm chướng mới đáp ứng được nhu cầu thị trường, phù hợp với điều kiện sinh thái

và có bản quyền của Việt Nam.

Đối với cây hoa việc chọn tạo giống tập trung chủ yếu là tạo giống có màu

sắc mới. Điều này được thực hiện thông qua con đường lai xa, đa bội hóa và gây

tạo đột biến (Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang, 2007). Tuy nhiên đối với cây hoa

cẩm chướng ở nước ta việc lai xa rất khó thực hiện bởi khả năng thụ phấn thụ tinh

rất khó. Vì vậy việc tạo giống có màu sắc mới chỉ có thể thực hiện thông qua con

đường gây tạo đột biến. Phương pháp chọn tạo giống bằng gây tạo đột biến được

nghiên cứu, phát triển từ giữa thế kỷ 20 và ngày càng phát triển rộng rãi mang lại

những thành tựu to lớn trong công tác chọn tạo giống cây trồng. Theo báo cáo của

Tổ chức Năng lượng nguyên tử quốc tế, tính đến năm 2013 đã có 3.200 giống cây

trồng đột biến thuộc trên 200 loài khác nhau được công nhận và ứng dụng trong

2

sản xuất (IAEA, 2013). Hơn thế nữa, việc gây tạo đột biến nhân tạo kết hợp với

nuôi cấy mô tế bào thực vật in vitro đã trở thành công cụ hữu hiệu giúp giảm thiểu

chi phí và thời gian chọn tạo giống cây trồng mới. Kỹ thuật xử lý đột biến in vitro

đã gây tạo và làm tăng tần số xuất hiện đột biến với các tính trạng có giá trị kinh tế

ở các loài thực vật nói chung và cây hoa nói riêng, góp phần không nhỏ cho việc

cải tiến giống cây trồng. (Okamura, 2006; Shu, 2009; IAEA, 2009, 2013). Bằng

phương pháp chọn lọc và lai tạo thông thường để tạo một giống cây trồng mới ổn

định về năng suất, có chất lượng cao phải mất 6 - 10 thế hệ, nhưng nếu áp dụng

phương pháp đột biến in vitro chỉ cần 3 - 6 thế hệ. Phương pháp này được đánh giá

là một trong những thành tựu của thế kỷ 20 (Đào Thị Thanh Bằng và cs., 1997).

Hiện nay trên thế giới việc nghiên cứu sử dụng các tác nhân như

Ethylmethane sulphonate (EMS) và tia gamma để gây đột biến in vitro cho nhiều

loại cây trồng được nhiều tác giả quan tâm và mang lại hiệu quả cao trong công

tác chọn tạo giống cây trồng mới (Arani and Majidi, 2004; Tulmann et al., 2004;

Luan và cs., 2007; Shin et al., 2007; Nguyễn Thị Lý Anh và cs., 2009a, 2009b,

2011b,…). Trong khi đó ở Việt Nam việc nghiên cứu xử lý đột biến in vitro trong

chọn tạo giống cây trồng nói chung và cây hoa nói riêng còn nhiều hạn chế. Xuất

phát từ những vấn đề nêu trên chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu tạo đột biến

in vitro và đánh giá sinh trưởng, phát triển, sai khác di truyền của các dòng đột

biến giống hoa cẩm chướng Quận Chúa (Dianthus caryophyllus L.)” phục vụ cho

công tác chọn tạo giống hoa cẩm chướng ở nước ta.

2. Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu phương pháp xử lý đột biến in vitro nhằm xác định được

phương pháp xử lý đột biến hiệu quả và tạo được các dòng biến dị di truyền làm

nguồn nguyên liệu cho công tác chọn tạo giống hoa cẩm chướng mới.

3. Yêu cầu của đề tài

- Xác định khả năng nhân giống in vitro cho cây cẩm chướng giống Quận

Chúa, làm cơ sở cho việc tái sinh và tạo cây hoàn chỉnh các mẫu xử lý đột biến in