ứng dụng công nghệ đột biến in vitro trong chọn tạo giống hoa cẩm chướng, hoa cúc

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
VIỆN SINH HỌC NÔNG NGHIỆP


CHƯƠNG TRÌNH TRỌNG ĐIỂM PHÁT TRIỂN VÀ ỨNG DỤNG CNSH
TRONG LĨNH VỰC NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT ĐẾN NĂM 2020





BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI:


ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ ĐỘT BIẾN IN VITRO
TRONG CHỌN TẠO GIỐNG HOA CẨM CHƯỚNG,
HOA CÚC


Cơ quan chủ trì đề tài: Viện Sinh học Nông nghiệp
Chủ nhiệm đề tài: PGS.TS. Nguyễn Thị Lý Anh









8819

Hà Nội - 6/2011

Báo cáo tổng kết đề tài ứng dụng công nghệ đột biến in vitro trong chọn tạo giống hoa cẩm
chướng, hoa cúc



i
MỤC LỤC

Mục lục i
Danh mục các ký hiệu viết tắt iv
Danh mục bảng vi
Danh mục hình xii
ĐẶT VẤN ĐỀ 1
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3
I. Giới thiệu chung về cây hoa cẩm chướng 3
1.1. Nguồn gốc, phân loại 3
1.2. Đặc điểm th
ực vật học của cây hoa cẩm chướng 3
1.3. Yêu cầu ngoại cảnh của hoa cẩm chướng 4
1.4. Tình hình sản xuất hoa cẩm chướng trên thế giới và trong nước 5
II. Giới thiệu chung về cây hoa cúc 7
2.1 Nguồn gốc và phân loại cây hoa cúc 7
2.2 Giá trị của cây hoa cúc 9
2.3 Tình hình sản xuất hoa cúc trên thế giới và Việt Nam 10
III.Ứng dụng của đột biế
n in vitro trong chọn tạo giống hoa cẩm chướng,

hoa cúc 12
3.1. Khái niệm về đột biến 12
3.2 Các tác nhân gây đột biến 12
3.3. Ứng dụng công nghệ đột biến in vitro trong chọn tạo giống hoa cẩm chướng,
hoa cúc 16
3.5 Ứng dụng các phương pháp chỉ thị phân tử trong chọn tạo giống cây hoa cẩm
chướng, hoa cúc 22
CHƯƠNG II VẬT LIỆU, N
ỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26
2.1. Vật liệu nghiên cứu 26
2.2. Nội dung nghiên cứu 31
2.3. Phương pháp nghiên cứu 31
2.3.1. Phương pháp nuôi cấy mô tế bào thực vật 31
2.3.2. Các phương pháp xử lý đột biến in vitro 32
2.3.3. Các phương pháp chọn lọc cá thể đột biến sau xử lý 33
Báo cáo tổng kết đề tài ứng dụng công nghệ đột biến in vitro trong chọn tạo giống hoa cẩm
chướng, hoa cúc



ii
2.3.4. Phương pháp khảo nghiệm dòng đột biến 37
2.3.6. Phương pháp phân tích số liệu 39
CHƯƠNG III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 40
1. CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TRÊN CÂY CẨM CHƯỚNG 40
1.1. Thu thập và lựa chọn mẫu giống nghiên cứu 40
1.2. Nghiên cứu nuôi cấy, tái sinh in vitro cây cẩm chướng 42
1.3. Nghiên cứu tạo cây cẩm chướng gấm đa bội bằng xử lý colchicine in
vitro 54
1.4. Nghiên cứu tạo đột biến bằng xử lý EMS (Ethyl methanesulfonate) in

vitro cho cây cẩm chướng 71
1.5. Nghiên cứu tạo cây cẩm chướng đột biến bằng xử lý chiếu xạ in vitro 96
1.5.1. .Nghiên cứu xử lý chiếu xạ tia gamma, tái sinh và nhân nhanh mẫu sau xử
lý chiếu xạ in vitro 97
1.5.2. Chọn lọc các dạng đột biến 101
1.5.3. Đánh giá khả năng nhân nhanh in vitro của các dòng cẩm chướng đột biến
đã chọn lọc sau x
ử lý in vitro. 107
1.5.4. Đánh giá sự ổn định di truyền của các dòng cẩm chướng đột biến đã
được chọn lọc 109
1.6. Nghiên cứu chọn tạo giống cẩm chướng đột biến bằng xử lý EMS kết
hợp với tia gamma in vitro 114
1.6.1. Nghiên cứu xử lý đột biến, tái sinh và nhân nhanh mẫu sau xử lý kết
hợp tia gamma và EMS 114
1.6.2. Chọn lọc các dạng đột biến 119
1.7. .Đánh giá sự sai khác di truyền của các dòng cẩm chướng sau x
ử lý đột biến
in vitro bằng chỉ thị phân tử SSR 122
1.7.1. Kết quả tách chiết DNA tổng số 122
1.7.2. Đánh giá sự khác biệt di truyền các dòng cẩm chướng đột biến với giống
gốc bằng chỉ thị SSR 122
2 .CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TRÊN CÂY CÚC 129
2.1. Thu thập và lựa chọn mẫu giống cúc 129
2.2. Xây dựng hệ thống tái sinh thích hợp cho các giống hoa cúc 131
2.2.1. Kết quả nghiên cứu khử trùng mẫu 131
2.2.2. Kết quả t
ạo callus 132
Báo cáo tổng kết đề tài ứng dụng công nghệ đột biến in vitro trong chọn tạo giống hoa cẩm
chướng, hoa cúc



iii
2.2.3. Kết quả nghiên cứu tái sinh cây từ callus 134
2.2.4. Kết quả nhân nhanh đối với chồi hoa cúc 136
2.2.5 Kết quả nghiên cứu ra rễ tạo cây hoàn chỉnh 138
2.3 Nghiên cứu xử lý đột biến bằng chiếu xạ tia gamma, tái sinh và chọn lọc cây
hoa cúc đột biến sau chiếu xạ gamma 140
2.3.1. Kết quả xử lý đột biến bằng tia gamma 140
2.3.2. Kết quả ảnh hưởng của chiếu xạ tia gamma đến khả năng tái sinh của
callus 141
2.3.3. Chọ
n lọc cây hoa cúc đột biến sau chiếu xạ gamma 143
2.4 Nghiên cứu xử lý đột biến bằng chiếu xạ tia X, tái sinh và chọn lọc cây hoa
cúc đột biến sau chiếu xạ X 146
2.4.1 Kết quả xử lý đột biến bằng chiếu xạ tia X 146
2.4.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của chiếu xạ tia X đến khả năng tái sinh của
callus 147
2.4.3 Chọn lọc cây hoa cúc đột biến sau chiếu xạ X 148
2.5. Trồng và đánh giá các dòng cúc đột biến qua các thế
hệ 150
2.5.1 Kết quả đánh giá đặc tính nông sinh học của các dòng cúc đột biến ở thế hệ
M1V12 150
2.5.2 Kết quả đánh giá về sâu bệnh của các dòng cúc đột biến 155
2.5.3 Kết quả đánh giá về năng suất hoa của các dòng cúc đột biến 156
2.5.4. Đánh giá sự khác biệt di truyền giữa các dòng cúc đột biến bằng chỉ
thị RAPD 161
CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 166
4.1. Kết luậnchung: 166
4.1.1. Về khối lượng công việc và mục tiêu của đề tài 166

4.1.2. Về các nội dung khoa học của đề tài 166
4.2. Đề nghị: 168
TÀI LIỆU THAM KHẢO 169
Báo cáo tổng kết đề tài ứng dụng công nghệ đột biến in vitro trong chọn tạo giống hoa cẩm
chướng, hoa cúc



iv
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT
STT Ký hiệu Tên đầy đủ
1
αNAA
Naphthyl acetic acid
2 2,4D 2,4-Dichlorophenoxyacetic acid
3 AP- PCR Arbitrarily Primer Polymerase Chain Reaction
4 Agar Thạch
5 BA 6 – Benzylaminopurin
6 bp Base pair (cặp bazơ nitơ)
7 CN Công nguyên
8 CTAB Cetyl trimethylammonium bromide
9 CT Công thức
10 CS Cộng sự
11 DNA Deoxyribonucleic acid
12 dNTP Deoxynucleotide Triphosphates
13 ĐB Đột biến
14 ĐC Đối chứng
15 EDTA Ethylen Diamine Tetra Acetic acid
16 EMS Ethylmethane sulphonate
17 EtBr Ethidium Bromide

18 Gy Gray
19 HPLC High-performance liquid chromatography
20 HSN Hệ số nhân
21 IAA 3- Indoleaxetic axit
22 IBA 3-Indolebutyric axit
23 Kinetin 6 – Furfurylaminopurin
24 Krad Kilorad
25 Kb Kilobase
26 LD
50
Liều gây chết 50% mẫu thí nghiệm
27 MES Monohydrate
28 mRNA Messenger Ribonucleic acid
29 MS Murashige and Skoog
30 M1V12 Mutant 1- Vegetative 12
Báo cáo tổng kết đề tài ứng dụng công nghệ đột biến in vitro trong chọn tạo giống hoa cẩm
chướng, hoa cúc



v
32 NST Nhiễm sắc thể
33 PCR Polymerase Chain Reaction (Phản ứng chuỗi trùng hợp)
34 PVP Polyvinyl pyrrolidone
35 RNAi Ribonucleic acid interference
36 RT- PCR Reverse transcription PCR
37 SDS Sodium Dodecyl Sulphate
38 SSR Simple sequence repeats
39 TBE Tris – boric acid – EDTA
40 TE Tris – EDTA

41 THT Than hoạt tính
42 TL Tỷ lệ
43 TB Trung bình















Báo cáo tổng kết đề tài ứng dụng công nghệ đột biến in vitro trong chọn tạo giống hoa cẩm
chướng, hoa cúc



vi
DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1: Các giống gốc và các dòng đột biến sử dụng trong phân tích
khác biệt di truyền bằng chỉ thị phân tử 27
Bảng 2.2: Các mồi RAPD sử dụng trong phân tích 29
Bảng 2.3: Các mồi SSR sử dụng trong phân tích 30

Bảng 3.1. Một số đặc điểm của các giống cẩm chướng thu thập 40
Bảng 3.2a: Ảnh hưởng của xử lý đơn chất HgCl
2
0,1% đến khả năng sống
và vô trùng của mẫu cấy (sau 4 tuần nuôi cấy) 43
Bảng 3.2b: Ảnh hưởng của xử lý kết hợp HgCl
2
0,1% và Javen (4%) đến
khả năng sống và vô trùng của mẫu cấy (sau 4 tuần nuôi cấy) 43
Bảng 3.3a: Ảnh hưởng của BA tới khả năng tái sinh, sự sinh trưởng và hệ
số nhân chồi giống Trắng viền tím (sau 4 tuần theo dõi) 44
Bảng 3.2b: Ảnh hưởng của BA tới khả năng tái sinh, sự sinh trưởng và hệ
số nhân chồi giống Đỏ (sau 4 tuần theo dõi) 44
Bảng 3.4a: Ảnh hưởng của Kinetin tới kh
ả năng tái sinh, sự sinh trưởng và
hệ số nhân chồi giống Trắng viền tím (sau 4 tuần theo dõi) 46
Bảng 3.4b: Ảnh hưởng của Kinetin tới khả năng tái sinh, sự sinh trưởng và
hệ số nhân chồi giống Đỏ (sau 4 tuần theo dõi) 46
Bảng 3.5a: Ảnh hưởng của tổ hợp BA và Kinetin tới khả năng tái sinh, sự
sinh trưởng và hệ số nhân chồi giống Trắng viền tím (sau 4 tuần
theo dõi) 47
Bảng 3.5b: Ảnh hưởng của tổ hợp BA và Kinetin tới khả năng tái sinh, sự
sinh trưởng và hệ số nhân chồi giống Đỏ (sau 4 tuần theo dõi) 48
Bảng 3.6b. Ảnh hưởng của α NAA và than hoạt tính trong môi trường MS
tới khả năng ra rễ của chồi in vitro cây cẩm chướng giống Đỏ 49
Bảng 3.7: Ảnh hưởng của thời gian xử lý HgCl
2
1% tới tỷ lệ sống và vô
trùng của giống cẩm chướng gấm (theo dõi sau 4 tuần) 51
Bảng 3.8: Ảnh hưởng của tổ hợp BA và Ki đến sự phát sinh hình thái của

đoạn thân có chồi nách (theo dõi sau 4 tuần nuôi cấy) 52
Bảng 3.9: Nghiên cứu khả năng tạo cây in vitro hoàn chỉnh của cây cẩm
chướng gấm (sau 3 tuần nuôi cấy) 53
Báo cáo tổng kết đề tài ứng dụng công nghệ đột biến in vitro trong chọn tạo giống hoa cẩm
chướng, hoa cúc



vii
Bảng 3.10: Ảnh hưởng của nồng độ và thời gian xử lý cochicine in vitro
đến khả năng sống, tái sinh và nhân nhanh mẫu (sau 4 tuần xử lý) 55
Bảng 3.11: Ảnh hưởng của xử lý colchicine đến sự biến dị của các chồi tái
sinh (sau 4 tuần xử lý) 55
Bảng 3.12: Sự sinh trưởng của các dạng chồi biến dị sau xử lý colchicine in vitro 56
Bảng 3.13: Sự sinh trưởng, phát triển của các dạng cây sau xử lý colchicine
in vitro ngoài tự nhiên 58
Bảng 3.14: Tỷ lệ các dạng biến dị phân lập được 59
Bảng 3.15: Sự sinh trưởng của các dạng biến dị thu được sau xử lý
colchicine 60
Bảng 3.16: Một số chỉ tiêu đánh giá khả năng đa bội của các dạng cây 61
Bảng 3.17: Ảnh hưởng của cytokinin đến sự sinh trưởng phát triển và hệ số
nhân in vitro của dòng cẩm chướng D7 và D9 (sau 4 tuần theo dõi) 63
Bảng 3.18: Ả
nh hưởng của nồng độ α-NAA đến khả năng ra rễ in vitro của
dòng cẩm chướng D7 và D9 (sau 3 tuần theo dõi) 64
Bảng 3.19. Một số chỉ tiêu sinh trưởng sinh dưỡng của các dòng cẩm chướng
D7 và D9 (vụ Xuân Hè 2010 tạiViện Sinh học Nông nghiệp) 65
Bảng 3.20. Một số chỉ tiêu về năng suất và chất lượng hoa của hai dòng cẩm
chướng gấm đa bội (vụ Xuân Hè 2010 tại Viện Sinh học Nông nghiệ
p) 66

Bảng 3.21. Tỉ lệ sâu bệnh hại trên các dòng cẩm chướng 67
Bảng 3.22: Ảnh hưởng của EMS đến khả năng sống và tái sinh chồi in vitro
của giống Đỏ 71
Bảng 3.23: Ảnh hưởng của nồng độ EMS đến tỷ lệ và sự sinh trưởng của
chồi giống Đỏ xử lý 1h (sau 4 tuần theo dõi) 73
Bảng 3.24: Ảnh hưởng của nồng độ EMS đế
n tỷ lệ và sự sinh trưởng của
chồi giống Đỏ xử lý 2h (sau 4 tuần theo dõi) 73
Bảng 3.25: Ảnh hưởng của nồng độ EMS đến tỷ lệ và sự sinh trưởng của
chồi giống Đỏ xử lý 3h (sau 4 tuần theo dõi) 74
Bảng 3.26: Ảnh hưởng của EMS đến khả năng sống và tái sinh của chồi in
vitro giống Trắng viền tím 75
Bảng 3.28: Ảnh hưởng c
ủa nồng độ EMS đến sinh trưởng và phát triển của
các dạng chồi giống Trắng viền tím xử lý 2h (sau 4 tuần theo dõi) 77
Báo cáo tổng kết đề tài ứng dụng công nghệ đột biến in vitro trong chọn tạo giống hoa cẩm
chướng, hoa cúc



viii
Bảng 3.29: Ảnh hưởng của nồng độ EMS đến sinh trưởng và phát triển của
các dạng chồi giống Trắng viền tím xử lý 3h (sau 4 tuần theo dõi) 78
Bảng 3.30: Sự sinh trưởng, phát triển của các dòng cẩm chướng sau xử lý
EMS ở điều kiện tự nhiên 80
Bảng 3.31: Tỷ lệ biến dị của một số dòng cẩm chướng sau xử lý EMS 81
Bảng 3.32: Một số đặc
điểm nông sinh học của các dạng đột biến và
giống gốc 83
Bảng 3.33: Ảnh hưởng của chất điều tiết sinh trưởng (BA và Ki) đến khả năng

nhân nhanh của các dòng cẩm chướng đột biến sau xử lý EMS in vitro 84
Bảng 3.34: Nghiên cứu khả năng tạo cây in vitro hoàn chỉnh của 2 giống
cẩm chướng MDC- 1 và MDC-2 (sau 3 tuần nuôi cấy) 85
Bảng 3.35: Đặc điểm nông sinh học củ
a dòng cẩm chướng đột biến và
giống gốc trồng tại Đại học Nông nghiệp Hà Nội vụ Đông xuân
(2009 – 2010) 86
Bảng 3.36: Đặc điểm nông sinh học của dòng cẩm chướng đột biến và
giống gốc trồng tại Đà Lạt GAP – Lâm Đồng vụ Hè thu 2010 87
Bảng 3.37: Đặc điểm nông sinh học của dòng cẩm chướng đột biến và
giống gốc trồng tại Sapa – Lào Cai vụ
Hè thu 2010 87
Bảng 3.38: Tình hình sâu bệnh hại trên dòng cẩm chướng MDC-1 và MDC-2
(vụ Đông - Xuân 2009 - 2010, tại Đại học Nông nghiệp Hà Nội) 89
Bảng 3.39: Tình hình sâu bệnh hại trên dòng cẩm chướng MDC-1 và
MDC-2 (vụ Hè Thu 2010, tại Đà Lạt, Lâm Đồng) 89
Bảng 3.40: Tình hình bệnh hại trên dòng cẩm chướng MDC-1 và MDC-2
(vụ Hè Thu 2010, tại Sapa - Lào Cai) 90
Bảng 3.41. Thu nhập thuần của trồng hoa cẩm chướng tại Đà Lạt năm 2010
(tính trên một sàoBắ
c bộ/vụ) 92
Bảng 3.42. Diện tích trồng thử nghiệm cẩm chướng MDC-1 và MDC-2 tại
các địa phương 92
Bảng 3.43: Ảnh hưởng của tia gamma đếnkhả năng sống,tái sinh và nhân
nhanh của giống Trắng viền tím (sau xử lý 4 tuần) 97
Bảng 3.44: Ảnh hưởng của tia gamma đếnkhả năng sống,tái sinh và nhân
nhanh của giống Đỏ (sau xử lý 4 tuần) 97
Báo cáo tổng kết đề tài ứng dụng công nghệ đột biến in vitro trong chọn tạo giống hoa cẩm
chướng, hoa cúc



ix
Bảng 3.45: Đặc điểm các dạng chồi tái sinh của giống Đỏ thu được sau xử
lý chiếu xạ (sau 4 tuần) 100
Bảng 3.46: Đặc điểm các dạng chồi tái sinh của giống Trắng viền tím thu
được sau xử lý chiếu xạ (sau 4 tuần) 100
Bảng 3.47: Đặc điểm sinh trưởng, phát triển của các dòng cẩm chướng sau
xử lý tia gamma in vitro của giống Trắng viền tím 101
Bảng 3.48: Tỷ lệ các dạng bi
ến dị ở các dòng cẩm chướng Trắng viền tím
sau xử lý tia gamma in vitro 102
Bảng 3.49. Một số đặc điểm nông sinh học của các dạng biến dị và giống gốc 104
Bảng 3.50. Đặc điểm sinh trưởng, phát triển của các dòng cẩm chướng Đỏ
sau xử lý tia gamma in vitro 105
Bảng 3.51: Tỷ lệ biến dị của các dòng cẩm chướng Đỏ sau xử lý tia
gamma in vitro 106
Bảng 3.52: Ảnh hưởng của cytokinin đến s
ự sinh trưởng phát triển và hệ số nhân
của hai dòng cẩm chướng SP2 và SP4 in vitro (sau 4 tuần theo dõi) 107
Bảng 3.53: Khả năng ra rễ in vitro của các dòng cẩm chướng SP2 và SP4
(sau 3 tuần nuôi cấy) 108
Bảng 3.54: Đặc điểm nông sinh học của hai dòng cẩm chướng biến dị SP2,
SP4 và giống gốc tại một số địa điểm trồng khảo nghiệm 109
Bảng 3.55: Ảnh hưởng của xử lý kết hợp tia gamma và EMS đến khả
năng
sống, sự sinh trưởng in vitro giống Đỏ (sau 4 tuần) 114
Bảng 3.56: Ảnh hưởng của xử lý kết hợp tia gamma và EMS đến khả năng
sống,sự sinh trưởng in vitro giống Trắng viền tím(sau 4 tuần) 114
Bảng 3.57: Ảnh hưởng của xử lý kết hợp gamma và EMS đến sự phát sinh

biến dị và sinh trưởng của các chồi in vitro giống Đỏ (sau 4 tuần) 117
Bảng 3.58: Ảnh hưởng của xử lý kết h
ợp gamma và EMS đến sự phát sinh
biến dị và sinh trưởng của các chồi in vitro giống Trắng viền tím
(sau 4 tuần) 118
Bảng 3.59.Đặc điểm của các dòng cẩm chướng Đỏ sau xử lý tia gamma kết
hợp EMS theo dõi trong vườn sản xuất 120
Bảng 3.60: Đặc điểm của các dòng cẩm chướng Trắng viền tím sau xử lý
tia gamma kết hợp EMS theo dõi trong vườn sản xuất 120
Báo cáo tổng kết đề tài ứng dụng công nghệ đột biến in vitro trong chọn tạo giống hoa cẩm
chướng, hoa cúc



x
Bảng 3.61: Tỷ lệ biến dị của các dòng cẩm chướng Đỏ sau xử lý tia gamma
kết hợp EMS 121
Bảng 3.62: Tỷ lệ biến dị của các dòng cẩm chướng Trắng viền tím sau xử lý tia
gamma kết hợp EMS 121
Bảng 3.63: Hệ số PIC, số alen và tống số băng DNA trên từng cặp mồi 126
Bảng 3.64: Tỷ lệ khuyết số liệu(M) và tỷ lệ dị hợp tử (H) của các gi
ống
cẩm chướng gốc và các dòng đột biến 127
Bảng 3.65. Hệ số tương đồng di truyền của các dòng, giống cẩm chướng
nghiên cứu 128
Bảng 3.67: Kết quả khử trùng mẫu đối với giống cúc Vàng Pha lê 131
Bảng 3.68. Kết quả khử trùng mẫu của giống cúc Tím sau 1 tuần nuôi cấy 132
Bảng 3.69: Sự hình thành callus trên các môi trường khác nhau của giống
cúc vàng Pha lê sau 4 tuần nuôi cấy. 133
Bảng 3.70. Sự hình thành callus trên các môi trường khác nhau của giống

cúc Tím sau 4 tu
ần nuôi cấy 133
Bảng 3.71. Kết quả tái sinh chồi của callus cây hoa cúc sau 6 tuần nuôi cấy 135
Bảng 3.72. Kết quả nhân nhanh chồi hoa cúc giống Pha lê (sau 4 tuần nuôi cấy) 137
Bảng 3.73: Kết quả tạo rễ của chồi hoa cúc giống Pha lê (sau 3 tuần) 138
Bảng 3.74: Ảnh hưởng của chiếu xạ đến khả năng sống của callus 141
Bảng 3.75: Ảnh hưởng của chiếu xạ đến khả năng tái sinh callus hoa cúc 142
Bảng 3.76: Các kiểu biế
n dị của hoa cúc sau khi được chiếu xạ tia gamma 144
Bảng 3.77. Ảnh hưởng của tia X đến khả năng sống của callus hoa cúc 146
Bảng 3.78. Ảnh hưởng của chiếu xạ tia X đến khả năng tái sinh của callus
hoa cúc 147
Bảng 3.79. Các kiểu biến dị của hai giống cúc sau khi xử lý chiếu xạ in
vitro bằng tia X 148
Bảng 3.80: Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các dòng cúc (cm) ở
thế hệ M1V12, vào vụ xuân 2010 tại Tây Tựu, Hà Nộ
i 151
Bảng 3.81.Thời gian sinh trưởng của các dòng cúc đột biến vào vụ xuân 2010 152
Bảng 3.82: Mét sè chØ tiªu vÒ chÊt l−îng hoa vụ xuân 2010 (Tây tựu, Hà
nội) 153
Bảng 3.83. Mức độ sâu hại của hoa cúc vụ xuân 2010 (Tây tựu, Hà nội) 155
Báo cáo tổng kết đề tài ứng dụng công nghệ đột biến in vitro trong chọn tạo giống hoa cẩm
chướng, hoa cúc



xi
Bảng 3.84. Năng suất và hiệu quả kinh tế của các giống hoa gốc và các
dòng hoa đột biến tại Tây Tựu, Từ Liêm, Hà Nội vụ xuân 2010 157
Bảng 3.85. Đặc tính nông học chính của dòng cúc VCM-2 158

Bảng 3.86: Đặc tính nông học chính của dòng cúc VCM-3 159
Bảng 3.87. Diện tích trồng thử nghiệm cúc VCM-2 và VCM-3 tại các địa
phương 161
Bảng 3.88. Kết quả thống kê số băng DNA xuất hiện ở các mồi RAPDs 162
Bảng 3.89. Hệ số tương
đồng di truyền giữa 16 mẫu hoa cúc 164

Báo cáo tổng kết đề tài ứng dụng công nghệ đột biến in vitro trong chọn tạo giống hoa cẩm
chướng, hoa cúc



xii
DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1. Sự kết cặp nhầm chuyên biệt do đột biến cảm ứng alkyl hoá [17] 15
Hình 3.1. Chồi in vitro giống Trắng viền tím được nuôi cây trong các môi
trường tạo rễ khác nhau 50
Hình 3.2: Các dạng chồi sau xử lý colchicine in vitro giống Tím viền trắng 54
Hình 3.3: Dạng hoa đối chứng và đột biến 59
Hình 3.4: Dạng thân đối chứng và đột biến 59
Hình 3.5: Kích thước lá và hình dạng khí khổng của dạng cây đa bội và đối
ch
ứng 61
Hình 3.6: Xác định độ bội của giống đối chứng và dạng đột biến bằng máy
Flow cytometry 62
Hình 3.7: Các dạng chồi biến dị sau xử lý EMS in vitro ở các nồng độ và
thời gian khác nhau 72
Bảng 3.23: Ảnh hưởng của nồng độ EMS đến tỷ lệ và sự sinh trưởng của
chồi giống Đỏ xử lý 1h (sau 4 tuần theo dõi) 73

Hình 3.8: Các d
ạng chồi biến dị giống Trắng viền tím sau xử lý EMS in
vitro ở các nồng độ và thời gian khác nhau 76
Hình 3.10: Một số biến dị về hoa 82
Hình 3.11: Các dạng chồi thu được sau xử lý chiếu xạ in vitro 99
Hình 3.12: Một số dạng biến dị thân, lá 103
Hình 3.13: Một số biến dị về hoa 104
Hình 3.14: Các dạng chồi thu được sau xử lý kết hợp tia gamma và EMS 116
Hình3.15: Nồng độ và chất lượ
ng DNA của 16 dòng, giống cẩm chướng
nghiên cứu 122
Hình 3.16. Kết quả điện di các cặp mồi nhóm DCB 123
Hình 3.17. Kết quả điện di nhóm mồi CB và CF 124
Báo cáo tổng kết đề tài ứng dụng công nghệ đột biến in vitro trong chọn tạo giống hoa cẩm
chướng, hoa cúc



xiii
Hình 3.18: Sơ đồ về quan hệ di truyền của một số dòng, giống cẩm chướng
nghiên cứu 129
Hình 3.19: Các callus hình thành từ nụ hoa 134
Hình 3.19: Cây hoa cúc tái sinh từ callus 136
Hình 3.20: Kết quả nhân nhanh chồi hoa cúcPha lê 138
Hình 3.21: Cây hoa cúc Pha lê trên môi trường tạo rễ 139
Hình 3.22. Cúc vàng Pha lê và các dạng đột biến sau khi xử lý đột biến tia
gamma 145
Hình 3.23. Cúc Tím và các dạng đột biến sau khi xử lý đột biến tia gamma 145
Hình 3.24. Các dạng đột biến của giống cúc Vàng Pha lê và cúc Tím sau
khi chiếu xạ tia X. 149

Hình 3.25. Giống cúc VCM-2 và VCM-3 ngoài đồng ruộng 158
Hình 3.26. Giố
ng cúc Vàng Pha lê gốc và dòng cúc VCM-2 159
Hình 3.27. Giống cúc Tím gốc và dòng cúc VCM-3 160
Hình 3.28. Kết quả điện di PCR-RAPD mồi OPA18 và mồi OPC10 163
Hình 3.29. Kết quả điện di PCR-RAPD mồi BIO12 và mồi OPM 163
Hình 3.30. Sơ đồ mối quan hệ di truyền giữa các giống cúc 165










Báo cáo tổng kết đề tài ứng dụng công nghệ đột biến in vitro trong chọn tạo giống hoa cẩm
chướng, hoa cúc



1
ĐẶT VẤN ĐỀ
Cuộc sống càng phát triển nhu cầu về hoa ngày càng tăng nên ngành sản
xuất và kinh doanh hoa ngày càng được coi trọng. Theo báo cáo năm 2005 của
FAO, giá trị sản lượng hoa cây cảnh của toàn thế giới năm 1995 đạt 35 tỷ USD,
đến năm 2004 tăng lên 56 tỷ USD (tốc độ tăng bình quân năm là 20%); trong đó
giá trị xuất khẩu đạt từ 8,5-10 tỷ USD/năm.
Việt Nam là một nước nông nghiệp có nghề trồng hoa lâu đời, nhưng nó

chỉ đượ
c coi là một ngành kinh tế và có giá trị hàng hoá từ những năm 1980.
Theo số liệu thống kê đến nay, diện tích trồng hoa và cây cảnh ở nước ta đạt
13.400 ha, trong đó có khoảng hơn 4000 ha cây hoa. Tuy nhiên, các giống hoa,
cây cảnh trồng tại Việt Nam, chủ yếu là được nhập về từ nước ngoài bằng nhiều
con đường khác nhau. Điều này sẽ có ảnh hưởng lớn khi chúng ta không chỉ sản
xuất nội tiêu mà còn xuất khẩu sang nhiề
u nước khác và đặc biệt là khi nước ta
đã là thành viên của Tổ chức Quốc tế về bảo vệ các giống cây trồng mới
(UPOV). Do vậy việc tạo ra những giống hoa, cây cảnh có bản quyền Việt nam
là yêu cầu của thực tiễn sản xuất.
Trong chọn tạo giống cây trồng việc gây đột biến thực nghiệm để đa dạng
hoá nền di truyền của các vật liệu kh
ởi đầu đã được coi là một trong những kỹ
thuật có tính ứng dụng cao. Hơn nữa, cùng với sự phát triển của công nghệ tế
bào thực vật, công nghệ xử lý đột biến in vitro đã trở thành công cụ hữu hiệu
trong tạo giống cây trồng bởi nó cho phép rút ngắn thời gian và giảm bớt chi phí
trong chọn tạo giống cây trồng mới. Công nghệ xử lý đột biến in vitro đặc biệt
hi
ệu quả trong tạo các giống hoa mới. Cho đến nay đã có 187 giống hoa cúc, 34
giống hoa thược dược, 27 giống hoa hồng, 8 giống hoa phượng tiên, 25 giống
hoa thu hải đường, 18 giống hoa cẩm chướng được tạo bằng con đường đột biến,
chủ yếu xử lý in vitro chồi mầm, callus, hạt phấn, bao phấn, phôi soma…(B.S
Ahloowalia, M. Maluszynski, 2001). Trong khi đó, ở nước ta việc xử lý đột biến
in vitro để tạo giống cây trồng hầu như
chưa được quan tâm đúng mức. Trên đối
tương cây hoa cũng mới chỉ có một vài công bố về xử lý đột biến in vitro nhưng
chưa đi đến kết quả cuối cùng là tạo ra giống hoa mới [6], [9], [13].
Báo cáo tổng kết đề tài ứng dụng công nghệ đột biến in vitro trong chọn tạo giống hoa cẩm
chướng, hoa cúc



2
Trong các loại hoa được sản xuất hàng hoá, hoa cẩm chướng (Dianthus
spp) và hoa cúc (Chrysanthem ssp) là các loài hoa đẹp, đa dạng về mầu sắc, bền,
thuận lợi cho bảo quản và vận chuyển đi tiêu thụ. Đây là những loại hoa cắt có
giá trị nhất trên thị trường hoa tươi thế giới và Việt nam. Hoa cẩm chướng, hoa
cúc và hoa hồng chiếm tới 50% thị phần của thị trường hoa cắt. Ở nướ
c ta dù
diện tích trồng
hoa và kim ngạch xuất khẩu hoa chưa lớn, nhưng hoa cúc và
cẩm chướng luôn đứng đầu danh mục các loại hoa xuất khẩu của Việt nam
(http//:www.rauhoaqua.vn). Vì vậy, việc chọn tạo giống mới của hoa cẩm
chướng và hoa cúc luôn được đặc biệt quan tâm nhằm đáp ứng nhu cầu thị
trường và mang lại lợi nhuận cao cho người sản xuất.
Trong bối cảnh nêu trên, được sự đồng ý của chương trình Công nghệ

sinh học Nông nghiệp, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, chúng tôi tiến
hành đề tài “Ứng dụng công nghệ đột biến in vitro trong chọn tạo giống hoa
cẩm chướng, hoa cúc” .
Mục tiêu của đề tài:
Mục tiêu chung:
- Nghiên cứu chọn tạo giống hoa cẩm chướng và hoa cúc bằng công nghệ tế
bào thực vật
Mục tiêu cụ thể:
- Xây dựng thành công ít nhất 1 quy trình công nghệ tạo giống mới hoa cẩm
chướng và 1 quy trình t
ạo giống mới hoa cúc bằng kỹ thuật đột biến in vitro.
- Tạo được 4 giống hoa mới có giá trị cao được sản xuất chấp nhận (giống được

đưa vào sản xuất thử nghiệm).







Báo cáo tổng kết đề tài ứng dụng công nghệ đột biến in vitro trong chọn tạo giống hoa cẩm
chướng, hoa cúc



3
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

I. Giới thiệu chung về cây hoa cẩm chướng
1.1. Nguồn gốc, phân loại
Cẩm chướng hay còn gọi là hoa Phăng có tên tiếng Anh: Carnation, tên
khoa học: Dianthus caryophyllus. L, thuộc chi: Dianthus, họ: Caryophyllaceae,
bộ: Sentrospenmea [8].
Cẩm chướng có nguồn gốc từ vùng Địa Trung Hải, bắt đầu được nuôi
trồng để thưởng ngoạn từ thế kỷ XVI. Lần đầu tiên vào năm 1750, các nhà làm
vườn Pháp đã tạo ra giống cẩm chướ
ng Remontant, cây cao, ra hoa nhiều lần
trong năm. Năm 1846, họ đã trồng được rất nhiều giống cẩm chướng hoang dại
và điều khiển cho chúng ra hoa quanh năm.
Ở Việt Nam hoa cẩm chướng được người Pháp đưa vào trồng từ đầu thế
kỷ XIX, chủ yếu trồng ở những nơi có khí hậu mát mẻ như Đà Lạt, SaPa. Những
năm gần đây, cẩm chướng đ

ã được trồng ở nhiều vùng trong cả nước [5].
1.2. Đặc điểm thực vật học của cây hoa cẩm chướng
- Rễ: Cẩm chướng có bộ rễ chùm, có rất nhiều nhánh phát triển mạnh để
hút nước, dinh dưỡng. Chiều dài của rễ 15 - 20 cm, phân bố tập trung ở tầng đất
mặt 20 cm, một số ít có khả năng ăn sâu tới 40 - 45 cm. Ở trạng thái bình thường
rễ và tán cây theo tỷ l
ệ tương đương. Nếu đất quá nhiều phân, nhiều nước rễ sẽ
sinh trưởng không tốt. Nhiệt độ đất cao cũng ảnh hưởng đến sự sinh trưởng, phát
triển của rễ.
- Thân: Thân thảo, thân thẳng đứng, phân nhánh nhiều, chiều cao cây
khoảng 30 - 100 cm (tùy theo giống) và nửa hóa gỗ. Thân rất dễ gẫy ở đốt. Các
đốt cẩm chướng thường gẫy khúc. Thân thường có mầu xanh nhạt, bao phủ mộ
t
lớp phấn trắng xung quanh. Phấn có tác dụng chống thoát hơi nước và bảo vệ
cây khỏi sâu bệnh.
Báo cáo tổng kết đề tài ứng dụng công nghệ đột biến in vitro trong chọn tạo giống hoa cẩm
chướng, hoa cúc



4
- Lá: Lá kép mọc từ các đốt thân, lá mọc đối. Phiến lá dày hình lưỡi mác,
mép lá trơn. Mặt lá nhẵn không có độ bóng. Trên mặt lá có phủ một lớp phấn
trắng, mỏng và mịn có tác dụng làm giảm sự thoát hơi nước. Tốc độ sinh trưởng
của lá phụ thuộc vào thời tiết: mùa xuân, mùa hè thường 4 - 5 ngày, mùa thu,
mùa đông từ 7 - 10 ngày ra một đôi lá.
- Hoa: Có hai dạng hoa chính: hoa chùm và hoa đơn. Về cánh hoa có thể
xếp làm hai loại: hoa đơn hoa kép. Hoa đơn mọ
c từng chiếc một, hoa chùm có
nhiều hoa trên một cành. Hoa nằm trên đầu cành và có nhiều mầu sắc khác nhau.

Ngay cả trên một hoa cũng có thể có 2 - 3 mầu khác nhau. Hoa đẹp, có mùi
thơm thoang thoảng. Nụ hoa có đường kính 2 - 2,5 cm. Khi hoa nở hoàn toàn có
đường kính 6 – 7 cm. Chiều cao bông hoa (tính từ đốt trên cùng của cành)
khoảng 4 - 7,5 cm.
- Hạt: Hạt cẩm chướng nhỏ, nằm trong quả. Mỗi quả thường có từ 300 -
600 hạt.
1.3. Yêu cầu ngoại cảnh của hoa cẩm chướng
- Ánh sáng
: Cẩm chướng là cây ưa sáng và thích hợp với thời gian chiếu
sáng ngày dài. Thời gian chiếu sáng trong ngày càng dài, cây càng nhanh phân
hóa hoa, hoa nở đều, chất lượng hoa tốt. Lượng chất khô và tốc độ sinh trưởng
của cây tương quan thuận với cường độ ánh sáng. Cường độ ánh sáng thích hợp
là 1500 – 3000 lux, tối thích: 2000 – 2500 lux.
Trong quá trình phát triển, nếu cường độ ánh sáng cao (> 3000 lux) cây sẽ
ra hoa sớm, nếu cường độ ánh sáng thấp (< 1000 lux) quá trình ra hoa sẽ muộn.
Ở thời kỳ ra hoa rộ vào mùa nóng, lúc giữa tr
ưa, cường độ ánh sáng mạnh, cần
che bớt ánh sáng cho cây vì ánh sáng quá mạnh sẽ làm cho cánh hoa dễ bị nhạt
mầu và cháy, ảnh hưởng đến chất lượng hoa.
- Nhiệt độ: Cẩm chướng là cây ôn đới nên thích hợp với khí hậu mát mẻ.
Nhiệt độ thích hợp cho cây từ 15 - 20
0
C, nhiệt độ tối ưu là 19 - 21
0
C. Trong
khoảng nhiệt độ từ 10 - 15
0
C cây vẫn sinh trưởng bình thường và cho chất lượng
Báo cáo tổng kết đề tài ứng dụng công nghệ đột biến in vitro trong chọn tạo giống hoa cẩm
chướng, hoa cúc



5
hoa tương đối tốt. Nếu nhiệt độ vượt quá 30
0
C hoặc dưới 10
0
C thì cây sinh
trưởng kém, thân lá, hoa nhỏ, sản lượng và chất lượng hoa giảm, tuổi thọ ngắn.
Chênh lệch nhiệt độ ngày, đêm có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng hoa.
Nhìn chung chênh lệch nhiệt nhiệt độ ngày đêm khoảng 10
0
C là tốt nhất, mức
chênh lệch nhiệt độ ngày, đêm quá cao hoặc quá thấp sẽ làm chất lượng hoa
kém, số hoa mù cao.
- Nước: Hàm lượng nước trong lá cẩm chướng chiếm khoảng 70 - 80%,
trong cành 68 - 70%, trong rễ 80%. Nước có vai trò vô cùng quan trọng đối với
cây trồng nói chung và cây hoa cẩm chướng nói riêng. Ẩm độ thích hợp 60 -
70%, ẩm độ tối thích 70%. Nếu độ ẩm ổn định sẽ tạo điều kiện cho cây hút chất
dinh dưỡng và muôi khoáng mộ
t cách thuận lợi, cây sinh trưởng tốt, năng suất
và phẩm chất hoa cao [13].
- Không khí: Cẩm chướng ưa khí hậu mát mẻ và thông thoáng. Trồng ở
nơi có độ ẩm cao, kém gió sẽ bị bệnh nhiều.
- Đất đai: Khoảng 70% số rễ của cẩm chướng tập trung ở tầng đất mặt (0
– 20 cm), yêu cầu đất có kết cấu tơi xốp. Độ pH thích hợp với cây cẩm chướng
là từ 6,0 - 6,5.
Đối với đất liên tục trồng cẩm chướng thì phải khử trùng, tiêu độc
hoặc luân canh vì đất có nhiều vi sinh vật gây bệnh [5].

1.4. Tình hình sản xuất hoa cẩm chướng trên thế giới và trong nước
1.4.1. Tình hình sản xuất hoa cẩm chướng trên thế giới
Trên thế giới, cẩm chướng là hoa cắt cành được trồng phổ biến tại châu
Âu, châu Á, châu Mỹ.
Cẩm chướng cũng là loại hoa phát triển mạnh ở Kenya. Diện tích trồ
ng
hoa cẩm chướng của Kenya chủ yếu tập trung ở Ritf Valley. Cây cẩm chướng
cảnh được trồng ngoài đồng không bảo vệ ở độ cao khoảng 1800 m và cẩm
chướng thường được trồng trong nhà plastic ở độ cao 2700 m so với mực nước
biển [23].
Ở châu Á, hoa cẩm chướng được trồng nhiều ở Trung Quốc, Malaysia,
Srilanka,… Ở Trung Quốc, hoa cẩm chướng cùng hoa hồng là hai loại hoa phổ
Báo cáo tổng kết đề tài ứng dụng công nghệ đột biến in vitro trong chọn tạo giống hoa cẩm
chướng, hoa cúc



6
biến nhất. Cẩm chướng chiếm khoảng 25% tổng lượng hoa trên thị trường tại
Bắc Kinh và Côn Minh. Trung tâm sản xuất hoa cẩm chướng tập trung ở Côn
Minh và Thượng Hải. Hầu hết các giống của Trung Quốc được nhập từ Israel,
Hà Lan và Đức [49]. Tỉnh Vân Nam của Trung Quốc có kim ngạch xuất khẩu
hoa cắt cành ngày càng cao, theo thống kê tháng 11 năm 2006 đạt 10,4 triệu
USD với sản lượng 4,3 nghìn tấn, trong đó cẩm chướng là m
ột trong 3 loại hoa
xuất khẩu chủ lực [67].
Tại Malaysia, sản lượng hoa cẩm chướng đứng thứ ba sau cây hoa hồng
và hoa cúc, chiếm 9,02% tổng sản lượng hoa. Ở đây, hoa cẩm chướng được
trồng bao gồm cả loại hoa chùm và hoa đơn [11].
Ở Philippin, cây cẩm chướng trồng được rất ít và phải nhập khẩu từ các

nước khác. Tỷ lệ nhập khẩu hoa cẩm chướng đứng thứ hai trong tổng giá tr
ị
nhập khẩu hoa với 22,05% chỉ đứng sau hoa cúc (36,98%). Năm 1996, lượng
hoa cẩm chướng nhập khẩu của Philippin từ Hà Lan là 7691 kg (khoảng 620000
cành), từ Malaysia 5097 kg (khoảng 260000 cành), từ Australia 638kg (khoảng
32000 cành) và New Zealand 80 kg (khoảng 4000 cành) [46].
Tại Srilanka, hoa cẩm chướng là cây hoa ôn đới quan trọng nhất. Hoa cẩm
chướng được trồng chủ yếu để xuất khẩu, còn các loại hoa khác chỉ tiêu thụ
được ở nội địa. Hai giống cẩm chướng châu Mỹ và cẩ
m chướng Địa Trung Hải
của Srilanka rất nổi tiếng trên thị trường thế giới. Một phần diện tích cẩm
chướng khá lớn được trồng trong môi trường bảo vệ hoàn toàn [25].
Ixraen có 150 ha hoa cẩm chướng chiếm 7,5% tổng diện tích trồng hoa,
mỗi năm nước này xuất khẩu đạt 119 triệu USD [5].
1.4.2. Tình hình sản xuất hoa cẩm chướng tại Việt Nam
Ở Việt Nam, hoa cẩm chướng được trồng r
ộng rãi ở Hà Nội, Hải Phòng,
Đà Lạt, thành phố Hồ Chí Minh. Các vùng chuyên hoa như An Hải (Hải Phòng),
Tây Tựu - Từ Liêm, Phú Thượng - Tây Hồ (Hà Nội) trồng nhiều hoa cẩm
chướng. Trước đây, vào mùa hè, hoa cẩm chướng trên thị trường nước ta chủ
yếu phải nhập từ Côn Minh (Trung Quốc) và Hà Lan, vài năm gần đây, để đáp
Báo cáo tổng kết đề tài ứng dụng công nghệ đột biến in vitro trong chọn tạo giống hoa cẩm
chướng, hoa cúc



7
ứng nhu cầu thị trường cẩm chướng đã được trồng ở Đà Lạt, Lào Cai, Sa Pa và
đang dần chiếm lĩnh thị trường trong nước. Tổng diện tích trồng cẩm chướng tại
Đà lạt đạt khoảng 50 ha, hàng năm cung cấp khoảng 100-120 triệu cành hoa cẩm

chướng các loại cho thị trường [13].
Theo số liệu thống kê của Tổng cục Hải quan, trong 8 tháng đầu năm
2009 có 17 thị trườ
ng nhập khẩu hoa tươi và khô của Việt Nam, tăng 6 thị
trường so với cùng kỳ 2008. Trong đó, Nhật Bản vẫn là thị trường nhập khẩu
hoa lớn nhất của Việt Nam với kim ngạch đạt 6,2 triệu USD, tăng 50,6% so với
cùng kỳ 2008. Kim ngạch xuất khẩu sang thị trường này chiếm tới 84% tổng
kim ngạch xuất khẩu hoa các loại. Sản phẩm hoa xuất khẩu chủ yếu là hoa cúc,
hoa cẩ
m chướng. Trong đó sản lượng hoa cẩm chướng đứng thứ 2 sau hoa cúc,
với đơn giá xuất khẩu trung bình 0,19 USD/cành. Cùng với hoa cúc và hoa
hồng, cẩm chướng là một trong 3 chủng loại hoa xuất khẩu chính vào Nhật Bản
- thị trường xuất khẩu hoa lớn nhất của nước ta [67].
Như vậy có thể thấy cẩm chướng là một loại hoa có tiềm năng phát triển
rất lớn, và có ý nghĩa vô cùng quan trọng trong việc phát triể
n ngành sản xuất
hoa của nước ta nói riêng và thế giới nói chung.
II. Giới thiệu chung về cây hoa cúc
2.1 Nguồn gốc và phân loại cây hoa cúc
Cây hoa cúc có tên khoa học là Chrysanthemum do nhà thực vật học người
Thụy Điển Carl Linné đặt tên vào năm 1793. Chrysanthemum bắt nguồn từ tiếng
Hy Lạp: Chrysos có nghĩa là vàng (gold) và Anthemon có nghĩa là bông hoa.
Theo hệ thống phân loại thực vật cây hoa cúc thuộc lớp hai lá mầm
(Dicotyledoneae), phân lớp Hoa cúc (Asterydae), bộ cúc (Asterales), họ cúc
(Asteraceae), phân họ hoa cúc (Asteroidae) và chi hoa cúc (Chrysanthemum) [3].
Theo nghiên cứu của Langton (1989) cho biết trên thế giới có hơn 7000
giống cúc đã được đưa vào sử dụng với chủng loại và màu sắc đa dạng [29].
Qua hai cuộc hội thảo quốc tế về họ Asteraceae năm 1994 đã có sự thống
nhất tương đối về hệ thống học của họ này. Họ cúc trên thế giới được xếp trong
Báo cáo tổng kết đề tài ứng dụng công nghệ đột biến in vitro trong chọn tạo giống hoa cẩm

chướng, hoa cúc



8
2 phân họ, 13 tông (K. Bremer., 1994). Ở Việt Nam có 2 phân họ và 12 tông
nhưng hiện tại chia làm 17 tông. Họ cúc có khoảng 1550 chi với 23.000 loài
(Takhtajan., 1997).
Theo Soreng và cs (1991) thì hoa cúc có rất nhiều giống nhưng cho đến
nay việc phân loại vẫn chưa được thống nhất, còn theo Nguyễn Quang Thạch và
Đặng Văn Đông (2002) đã dựa vào các cách sau để phân loại hoa cúc ở Việt
Nam. Dựa vào hình dạng hoa để phân biệt cúc đơn hay cúc kép [14]:
Cúc đơn: Thường là dạng hoa nhỏ đường kính hoa từ 2-5 cm, chỉ có 1-3
hàng cánh ở vòng ngoài cùng còn vòng trong là cánh hoa r
ất nhỏ thường được
gọi là cồi hoa.
Cúc kép: Hoa có đường kính từ 5-15 cm, có nhiều cánh xếp từng vòng sít
nhau, có loại cánh dài cong, có loại cánh ngắn.
Dựa vào hình thức nhân giống: Dựa vào hình thức nhân giống vô tính như
giâm cành, tỉa chồi hoặc nhân giống bằng phương pháp hữu tính như gieo hạt.
Dựa vào thời vụ trồng: dựa vào đặc tính chịu nhiệt của hoa cúc để phân
loại và thường phân ra làm hai loại đó là cúc đông và cúc hè. Cúc đông là là cây
có nguồ
n gốc ôn đới, có tính chịu lạnh và trồng chủ yếu vào mùa đông. Cúc hè
là một số giống chịu nhiệt độ cao trồng được vào mùa hè.
Để dễ dàng với người sản xuất và tiêu dùng các giống cúc ở Việt Nam chủ
yếu phân thành hai loại cúc đơn (1 bông/ cành) và cúc chùm (nhiều bông/ cành).
Cây hoa cúc thuộc dạng thân thảo, nhỏ, có nhiều đốt, giòn, có khả năng
phân cành mạnh, cây dạng đứng hoặc dạng bò. Kích thước cây thân cao hay
thấp, đốt dài hay ngắn còn tuỳ

thuộc vào giống. Cây có thể cao từ 30- 80 cm
thậm chí có thể cao đến 2m. Rễ của cây hoa cúc thuộc loại rễ chùm, rễ ít ăn sâu
mà phát triển theo chiều ngang. Lá của hoa cúc có dạng xẻ thuỳ, có răng cưa, lá
đơn mọc so le nhau, mặt dưới lá bao phủ một lớp lông tơ, mặt trên nhẵn và có
gân hình mạng lưới. Phiến lá to hay nhỏ, dày, mỏng, xanh đậm hay nhạt, là tuỳ
thuộc vào từng giống khác nhau. Hoa cúc thuộc loại hoa lưỡng tính hoặc đơn
tính có nhiều màu sắc khác nhau, đường kính hoa khoảng từ 1,5- 25 cm. Hình
Báo cáo tổng kết đề tài ứng dụng công nghệ đột biến in vitro trong chọn tạo giống hoa cẩm
chướng, hoa cúc



9
dạng cánh hoa ngắn hay dài, cong hay thẳng, hoa đơn hay kép là do các giống.
Hoa cúc có 4 đến 5 nhị đực dính vào nhau bao quanh vòi nhụy mảnh hình chỉ
chẻ đôi. Khi hạt phấn chín bay ra nhưng nhụy vẫn còn non chưa có khả năng
tiếp nhận hạt phấn vì thế hoa cúc tuy là hoa lưỡng tính nhưng thường tự bất hoà
hợp nghĩa là không thể tự thụ phấn trên cùng một hoa, nếu muốn lấy hạt phải thụ
phấn nhân tạo. Do đ
ó trong việc sản xuất giống cây con chủ yếu được thực hiện
bằng phương pháp nhân giống vô tính. Quả của cây hoa cúc là quả bế khô, hình
trụ, hơi dẹt, chỉ chứa một hạt. Hạt cúc chỉ có một phôi thẳng và không có nội
nhũ [56]. Các giống cúc thông thường có bộ nhiễm sắc thể là phức hợp lục bội
với số lượng các nhiễm sắc thể trung bình là 54.
2.2 Giá trị của cây hoa cúc
Hoa cúc là m
ột trong những loài hoa cắt cành phổ biến nhất và được thương
mại hoá nhiều thứ hai trên thị trường hoa thế giới chỉ sau hoa hồng [42]. Hoa cúc là
một loại hoa đa dạng về màu sắc, hình dáng và kích thước Ngoài những ưu điểm về
màu sắc và hình dạng cây hoa cúc còn có một đặc điểm nữa là dễ trồng, hoa lâu tàn

vì vậy hoa cúc rất được ưa chuộng. Hoa cúc được sử dụng ở cả hai dạ
ng hoa cắt
cành và hoa chậu.
Hiện nay hoa cúc rất được phổ biến tại Mỹ và được xem như là “Nữ
Hoàng” của các loài hoa mùa thu, người ta thường tặng hoa cúc cho nhau trong
những cuộc thăm viếng.
Đối với người Nhật Bản hoa cúc tượng trưng cho ngôi vua, vương miện và
dấu ấn của vua có mang hình hoa cúc. Ngoài ra người Nhật còn có ngày hoa cúc
quốc gia hay còn gọi là ngày lễ Hạnh phúc (Festival of Happiness).
Ở Trung Quốc hoa cúc cũng có một vai trò quan trọng, điển hình là các
hình ảnh v
ề hoa cúc có rất nhiều trong các bức tranh tứ quý hoặc trên các bình,
chậu gốm sứ có từ thời xưa. Giống cúc Chu- Hsien đã được đặt tên cho một
thành phố.
Hoa cúc không chỉ có giá trị về trang trí, làm đẹp cho cuộc sống mà nó còn
có giá trị trong y dược. Ở Trung Quốc một loại cúc nổi tiếng có tên gọi là
Báo cáo tổng kết đề tài ứng dụng công nghệ đột biến in vitro trong chọn tạo giống hoa cẩm
chướng, hoa cúc



10
Hangbai với hoa nhỏ như đồng xu, màu trắng ngà được sử dụng như một dược
phẩm và theo ngành y học cổ truyền thì tắm với nước hoa cúc Hangbai sẽ chữa
được bệnh dị ứng da, uống trà hoa cúc thường xuyên làm giảm bệnh nhức đầu và
làm mắt sáng hơn. Y học hiện đại đã phân tích và xác định trong lá và hoa cúc
Hangbai có trên 20 hoạt chất khác nhau có thể chữa trị các bệnh gây ra bởi siêu vi
khuẩn, huyết áp cao và các bệnh về
mắt. Giống hoa cúc Chrysanthemum
grandiflorum (Ramat) được sử dụng để sản xuất một loại trà thảo dược và cũng

được sử dụng để tạo ra các loại thuốc trừ sâu thân thiện với môi trường. Tinh dầu
và các hoạt chất có hoạt tính chiết xuất từ các loài hoa cúc được cho là có tính
kháng khuẩn và có thể là chất chống virus HIV [44]. Một số giống cúc còn được
sử dụng làm thực phẩm.
Ở Việt Nam hoa cúc cũng
được trồng từ lâu đời và rất được coi trọng. Hoa
cúc xuất hiện ở khắp các nơi như vườn hoa, công viên, trong phòng khách, bàn
làm việc, trong các cuộc thăm viếng. Không những thế hoa cúc còn đem lại
những lợi nhuận kinh tế đáng kể cho người nông dân. Kim ngạch xuất khẩu hoa
cúc quý 3 năm 2008 của Việt Nam đã đạt hơn 1.400 nghìn USD [67].
2.3 Tình hình sản xuất hoa cúc trên thế giới và Việt Nam
2.3.1 Tình hình sản xuất và phát triển hoa cúc trên thế gi
ới
Hoa cúc là một trong những loài hoa hàng năm phổ biến nhất trên thế giới,
do đặc điểm của hoa cúc có thể điều khiển được sự ra hoa của cây nên người ta
có thể tạo ra nguồn sản phẩm liên tục và ổn định quanh năm. Chính vì thế mà ở
Bắc Mĩ, Tây Âu và Nhật Bản hoa cúc đang đứng ở vị trí thương mại thứ hai sau
cây hoa hồng. Quốc gia xuất khẩu hoa cúc dẫn
đầu là Hà Lan, phục vụ cho thị
trường tiêu thụ rộng lớn gồm 80 nước trên thế giới với diện tích trồng hoa cúc
chiếm tới 30% tổng diện tích trồng hoa tươi. Sau Hà Lan, Colombia là nước đứng
thứ hai trên thế giới về xuất khẩu hoa cúc, mỗi năm xuất khẩu 600 triệu cành tiếp
theo là Italia, mỗi năm sản xuất được 500 triệu cành và Mỹ là 300 triệu cành.
Từ lâu, công nghệ nhân giống in vitro đã
được ứng dụng để sản xuất cây
con. Năm 1986 Hà Lan đã sản xuất được 73. 650.000 cây giống in vitro. Công
Báo cáo tổng kết đề tài ứng dụng công nghệ đột biến in vitro trong chọn tạo giống hoa cẩm
chướng, hoa cúc




11
nghệ nhân giống tiên tiến này đã trở thành nền tảng cho ngành sản xuất hoa và
cây cảnh của Hà Lan cũng như các nước sản xuất hoa trên thế giới. Bằng
phương pháp này người ta đã sản xuất được một số lượng lớn cây giống khoẻ,
sạch bệnh và đồng nhất về mặt di truyền.
2.3.2 Tình hình sản xuất và phát triển hoa cúc ở Việt Nam
Việt Nam có điều kiện khí h
ậu và thổ nhưỡng thuận lợi có thể trồng được rất
nhiều loại hoa và cây cảnh. Hiện nay diện tích trồng hoa cây cảnh của nước ta trên
15.000 ha và diện tích trồng hoa cúc chiếm 30% tổng diện tích trồng hoa cây cảnh
trên cả nước. Nhiều chủng loại hoa cúc đã được trồng phổ biến khắp nước ta, vùng
sản xuất chính là Hà Nội, Hải Phòng, Sa Pa, thành phố Hồ Chí Minh và Lâm Đồng,
trong đó Đà Lạt là nơi lý t
ưởng cho việc trồng và nhân giống của hầu hết các loại
cúc. Vùng hoa công nghệ cao Đà Lạt, hoa hồng và hoa cúc là hai loại hoa chủ đạo,
hoa cúc có 40 loại khác nhau, chia thành ba nhóm lớn là cúc đại đoá, cúc giống nhỏ
và cúc tia có muỗng.
Tại vùng trồng hoa Tây Tựu, Từ Liêm, Hà Nội hoa hồng và hoa cúc là hai loại
hoa có diện tích trồng và sản lượng cao nhất. Hoa cúc của Tây Tựu không chỉ được
tiêu thụ tại thị trường phía Bắc mà đang được đưa vào thị trườ
ng phía Nam và
xuất khẩu sang Trung Quốc theo con đường tiểu ngạch.
Tại các tỉnh trung du và miền núi phía Bắc diện tích trồng hoa diện tích
trồng hoa cúc đã có 14,5 ha với sản lượng 5 triệu cành/ năm [67].
Theo đánh giá của các chuyên gia ngành hoa của Nhật Bản và Tây Âu thì
Việt Nam hiện đang có cơ cấu hoa phù hợp với thị hiếu của các thị trường hoa
cao cấp trên thế giới. Tuy nhiên để đáp ứng được yêu cầu về chất l
ượng mẫu mã
và an toàn thực vật cao của thị trường này các nhà sản xuất hoa của Việt Nam

phải có kế hoạch đầu tư và phát triển một cách thích hợp đặc biệt là trong công
tác chọn tạo giống và nhân giống cũng như là các biện pháp canh tác, công nghệ
đóng gói bảo quản để nâng cao năng suất và chất lượng hoa.