Khóa luận tốt nghiệp nghiên cứu hoàn thiện quy trình sản xuất củ giống khoai tây bliss trong điều kiện nuôi cấy in vitro

HỌC VIỆN NƠNG NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA CƠNG NGHỆ SINH HỌC
------------------------------

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU HỒN THIỆN QUY TRÌNH SẢN
XUẤT CỦ GIỐNG KHOAI TÂY BLISS TRONG
ĐIỀU KIỆN NUÔI CẤY IN VITRO

Người thực hiện

: NGUYỄN THỊ MỸ

Khố

: 62

Ngành

: CƠNG NGHỆ SINH HỌC

Chuyên ngành

: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Người hướng dẫn

: TS. Nguyễn Xuân Trường
:ThS. Trịnh Thị Thu Thuỷ

HÀ NỘI – 2021


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan, các số liệu và kết quả nghiên cứu trình bày trong khóa luận
này là trung thực và chưa được sử dụng ở bất cứ khóa luận, luận văn, luận án nào.
Tơi xin cam đoan, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện khóa luận này đã được cám
ơn và các thơng tin trích dẫn trong khóa luận đều đã được chỉ rõ nguồn gốc.

Ngày 05 tháng 10 năm 2021
Sinh viên thực tập

Nguyễn Thị Mỹ

i


LỜI CẢM ƠN
Trong suốt thời gian làm khóa luận tốt nghiệp vừa qua, ngoài sự cố gắng nỗ lực
của bản thân để hồn thành khóa luận thật tốt, tơi đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ của
mọi người xung quanh. Vì vậy, để bày tỏ lịng biết ơn tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành
tới:
Thầy giáo TS. Nguyễn Xn Trường- Viện trưởng Viện Sinh học Nơng Nghiệp,
nhờ có sự hướng dẫn nhiệt tình với những ý kiến góp ý quý báu của thầy đã giúp tôi mở
mang rất nhiều về kiến thức lý thuyết cũng như thực tế trong suốt q trình thực hiện đề
tài và hồn thành khóa luận tốt nghiệp của mình. Cùng đó, tơi xin được cảm ơn các
thầy, cô giáo Khoa Công nghệ Sinh Học, Học viện Nông Nghiệp Việt Nam đã giảng
dạy, bồi dưỡng và đưa ra những lời khuyên góp ý chân thành cho tơi trong cả q
trình học tập tại trường và trong thời gian hồn thành khóa luận tốt nghiệp.

Tơi xin chân thành cảm ơn chị Đỗ Thị Mai, chị Đinh Thị Thanh Hiếu, Ths Vũ
Tiến Dũng và các anh, chị trong phịng Cơng Nghệ khoai tây đã giúp đỡ tơi trong
suốt q trình thực tập, nghiên cứu hồn thiện đề tài.
Cuối cùng, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn tới gia đình, bạn bè trong suốt thời gian qua
đã ln bên cạnh giúp đỡ, ủng hộ và khích lệ tơi trong suốt q trình học tập và hồn
thành đề tài tốt nghiệp.
Do thời gian thực hiện đề tài hạn chế nên đề tài khơng tránh khỏi những sai sót.
Tơi rất mong nhận được sự góp ý của thầy cơ và bạn bè để khố luận của tơi được hồn
thiện hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 05

tháng

10

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Mỹ

ii

năm 2021


MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................................i
LỜI CẢM ƠN................................................................................................................. ii
DANH MỤC BẢNG .......................................................................................................v

DANH MỤC HÌNH ........................................................................................................v
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .............................................................................. vii
TÓM TẮT................................................................................................................... viii
PHẦN I MỞ ĐẦU ...........................................................................................................1
1.1.

Đặt vấn đề ..............................................................................................................1

1.2. Mục đích và yêu cầu đề tài ....................................................................................2
1.2.1. Mục đích ................................................................................................................2
1.2.2. Yêu cầu ..................................................................................................................2
PHẦN II TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................................3
2.1. Tổng quan về cây khoai tây ( Solanum tuberosum ) ...............................................3
2.1.1. Lịch sử ...................................................................................................................3
2.1.2. Phân loại ................................................................................................................3
2.1.3. Đặc điểm hình thái.................................................................................................4
2.1.4. Một số nghiên cứu về giống khoai tây ..................................................................5
2.1.5. Giá trị dinh dưỡng của khoai tây ...........................................................................6
2.1.6. Tình hình sản xuất giống khoai tây tại quốc tế......................................................8
2.1.7. Tình hình sản xuất khoai tây tại Việt Nam ..........................................................10
2.2. Cây khoai tây Bliss .................................................................................................11
2.2.1. Nguồn gốc giống .................................................................................................11
2.2.2. Đặc điểm hình thái...............................................................................................12
2.2.3. Giá trị sử dụng .....................................................................................................12
2.2.4. Các nghiên cứu về nhân giống cây khoai tây Bliss .............................................12
2.3. Giới thiệu về công nghệ in vitro .............................................................................13
PHẦN III VẬT LIỆU NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................14
3.1. Đối tượng, vật liệu và phạm vi nghiên cứu ............................................................14
3.1.1. Vật liệu nghiên cứu..............................................................................................14

iii


3.1.2. Hóa chất ...............................................................................................................14
3.1.3. Điều kiện ni cấy ...............................................................................................14
3.2. Địa điểm, thời gian thực hiện đề tài .......................................................................14
3.3. Nội dung và phương pháp nghiên cứu ...................................................................14
3.3.1. Nội dung nghiên cứu ...........................................................................................14
3.3.2. Phương pháp nghiên cứu .....................................................................................15
3.3.3. Các chỉ tiêu theo dõi ............................................................................................18
3.4. Phương pháp đánh giá kết quả và xử lý số liệu ......................................................19
PHẦN IV KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .....................................................................19
4.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của các loại mẫu khác nhau tới hệ số nhân cây khoai
tây Bliss trong điều kiện in vitro ....................................................................20
4.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của các nồng độ MS đến sinh trưởng phát triển của
cây khoai tây Bliss trong điều kiện in vitro ......................................................21
4.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của các nồng độ nước dừa đến sinh trưởng phát triển
của cây khoai tây Bliss trong điều kiện in vitro ...............................................23
4.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của các nồng độ amon nitrat ( NH 4 NO 3 ) đến sự sinh
trưởng phát triển cây khoai tây Bliss trong điều kiện in vitro ..........................26
4.5. Nghiên cứu ảnh hưởng của các nồng độ nano bạc đến sự sinh trưởng, phát
triển, khả năng tích luỹ chất khơ và khả năng tạo củ cây khoai tây Bliss
trong điều kiện in vitro .....................................................................................29
4.5.1. Ảnh hưởng của các nồng độ nano bạc đến sự sinh trưởng, phát triển và khả
năng tích luỹ chất khơ của cây khoai tây Bliss trong điều kiện in vitro .........29
4.5.2. Ảnh hưởng của nano bạc tới khả năng tạo củ cây khoai tây Bliss trong điều
kiện in vitro.......................................................................................................34
PHẦN 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................................37
5.1. Kết luận...................................................................................................................38
5.2. Kiến nghị ................................................................................................................38

TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................39
PHỤ LỤC ......................................................................................................................40

iv


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1.5. Năng suất protein và năng lượng của một số cây lương thực ......................6
Bảng 2.1.6.1: Diện tích, năng suất, sản lượng khoai tây trên thế giới từ năm 2011
đến 2017 .............................................................................................................9
Bảng 2.1.6.2: Diện tích, năng suất, sản lượng khoai tây các khu vực trên thế giới
năm 2017 ..........................................................................................................10
Bảng 2.1.7: Diện tích, năng suất, sản lượng khoai tây ở Việt Nam từ năm 2011
đến 2016 ...........................................................................................................11
Bảng 4.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của các loại mẫu khác nhau tới hệ số nhân cây
khoai tây Bliss trong điều kiện in vitro (sau 3 tuần) ......................................20
Bảng 4.2. Ảnh hưởng của các nồng độ MS đến sự sinh trưởng, phát triển cây
khoai tây Bliss trong điều kiện in vitro (sau 3 tuần) .......................................21
Bảng 4.3. Ảnh hưởng của các nồng độ nước dừa đến sự sinh trưởng, phát triển cây
khoai tây Bliss trong điều kiện in vitro (sau 3 tuần) ........................................23
Bảng 4.4. Ảnh hưởng của các nồng độ amon nitrat ( NH 4 NO 3 ) đến sự sinh trưởng
phát triển cây khoai tây Bliss trong điều kiện in vitro (sau 3 tuần) .................26
Bảng 4.5.1. Ảnh hưởng của các nồng độ nano bạc đến sự sinh trưởng, phát triển
cây khoai tây Bliss trong điều kiện in vitro (sau 3 tuần) ..................................30
Bảng 4.5.2. Ảnh hưởng của các nồng độ nano bạc đến sự tích luỹ chất khô của cây
khoai tây Bliss trong điều kiện in vitro (sau 3 tuần) ........................................33
Bảng 4.5.3. Ảnh hưởng của các nồng độ nano bạc đến khả năng tạo củ cây khoai
tây Bliss trong nuôi cấy in vitro (sau 1,5 tháng) ..............................................34

v

DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1.3. Cây khoai tây (Solanum tuberosum L).............................................. 5
Hình 2.1.5. Hàm lượng dinh dưỡng của khoai tây ................................................ 8
Hình 2.2. Cây khoai tây Bliss.............................................................................. 12
Hình 4.1. Ảnh hưởng của các loại mẫu khác nhau tới hệ số nhân cây khoai
tây Bliss trong điều kiện in vitro (sau 3 tuần) .................................. 21
Hình 4.2. Ảnh hưởng của các nồng độ MS đến sự sinh trưởng, phát triển cây
khoai tây Bliss trong điều kiện in vitro (sau 3 tuần) .......................... 22
Hình 4.3. Ảnh hưởng của các nồng độ nước dừa đến sinh trưởng phát triển
của cây khoai tây Bliss trong điều kiện in vitro.................................. 26
Hình 4.4. Ảnh hưởng của các nồng độ amon nitrat đến sinh trưởng phát triển
của cây khoai tây Bliss trong điều kiện in vitro.................................. 29
Hình 4.5.1. Ảnh hưởng của các nồng độ nano bạc đến sự sinh trưởng, phát
triển cây khoai tây Bliss trong điều kiện in vitro (sau 3 tuần) ........... 33
Hình 4.5.3. Ảnh hưởng của nano bạc tới khả năng tạo củ cây khoai tây Bliss
trong điều kiện in vitro ........................................................................ 37

vi


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

CIP

Trung tâm Khoai tây quốc tế

Cs

Cộng sự

CT

Công thức

CV%

Hệ số biến động (Coefficientof Variation)

ĐC

Đối chứng

FAO

Tổ chức lương thực và Nông nghiệp Liên Hợp Quốc
(Food and Agriculture Organization of the United Nations)

LSD 0,05

Giới hạn sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa
(Least Significant Different)

MS

Murashige và Skoog

nAg

Nồng độ nano bạc nitrat

vii


TÓM TẮT
Khoai tây là loại cây trồng lấy củ rộng rãi nhất trên thế giới và là loại cây trồng
phổ biến thứ tư về mặt sản lượng tươi - xếp sau lúa, lúa mì và ngơ (Steveson, Loria,
Frane và Weingartner, 2001). Lưu trữ khoai tây dài ngày đòi hỏi bảo quản trong điều
kiện lạnh. Tại Việt Nam, việc xây dựng được hệ thống sản xuất giống chất lượng cao,
sạch bệnh là vấn đề khó khăn lớn nhất trong sản xuất khoai tây hiện nay. Hiện tại,
nguồn giống khoai tây trong nước mới chỉ đáp ứng được khoảng 10% cho sản xuất.
Việc nhập khẩu giống từ châu Âu đã được một số cơng ty nhập, điển hình là Cơng ty
Pepsico Việt Nam, mỗi năm nhập khoảng 150-200 tấn. Tuy nhiên, giá giống nhập
khẩu quá cao (giá giống về đến Việt Nam khoảng 1.000 - 1.100 USD/tấn), không được
người dân chấp nhận. Bên cạnh đó, những năm gần đây một lượng lớn khoai tây
thương phẩm từ miền nam Trung Quốc nhập vào nước ta và được sử dụng làm giống,
với giá thành khoảng 10.000 – 12.000 đồng/kg, các lơ giống này có chất lượng rất
thấp, nhưng vẫn được nhập để phục vụ cho sản xuất.
Do vậy, để nâng cao năng lực sản xuất khoai tây giống ở trong nước góp phần
giảm lượng khoai tây nhập khẩu, đẩy mạnh phát triển sản xuất khoai tây, đồng thời
xây dựng và chuyển giao được mô hình sản xuất khoai tây chất lượng tơi tiến hành
nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu hồn thiện quy trình sản xuất củ giống khoai tây
Bliss trong điều kiện nuôi cấy in vitro”.

viii


PHẦN I
MỞ ĐẦU

1.1. Đặt vấn đề
Ở Việt Nam, khoai tây là một trong những cây thực phẩm quan trọng và đặc
biệt là một cây hàng hóa có hiệu quả kinh tế cao với diện tích khoảng 200.000ha đất có
thể trồng được khoai tây. Chỉ trong vòng 90 ngày, từ khi trồng đến khi thu hoạch, cây
khoai tây cho giá trị thu nhập cao gấp từ 2 đến 3 lần giá trị thu nhập so với cây lúa.
Khoai tây khơng địi hỏi quá khắt khe về khung thời vụ như các loại cây khác, được
trồng nhiều ở các tỉnh miền Bắc, vùng Bắc Trung bộ, Tây Nguyên và được trồng phổ
biến trong vụ Đông ở đồng bằng sông Hồng (Trương Văn Hộ, 2010). Tuy nhiên, năng
suất khoai tây ở Việt Nam hiện còn khá thấp, chỉ đạt khoảng 13,6 tấn/ha thấp hơn
nhiều so với năng suất trung bình thế giới (18,9 tấn/ha, FAOSAT, 2017). Một trong
những nguyên nhân chủ yếu là do thiếu nguồn củ giống tốt, củ giống trồng phổ biến là
loại củ giống chất lượng thấp với tỷ lệ nhiễm bệnh virus cao, già sinh lý và độ thuần
chủng thấp. Việc nhập các giống khoai tây đạt tiêu chuẩn chất lượng theo quy định từ
các nước Hà Lan, Đức, Australia lại có giá rất cao (khoảng 0,8 USD/kg). Trong khi
đó, hệ thống sản xuất trong nước theo hướng của dự án nói trên có thể cho ra đời
khoảng 2 triệu củ giống gốc mỗi năm, 150 tấn giống nguyên chủng và 1.000-1.200 tấn
giống xác nhận có chất lượng tương đương nhập khẩu, sẽ tiết kiệm khoảng 1 triệu
USD tiền nhập giống ( tương đương 20 tỷ đồng ).
Hiện nay, trong nước đã và đang hình thành hệ thống sản xuất giống liên hồn
từ ni cấy mơ, đến sản xuất củ siêu nguyên chủng trong nhà màn cách ly, sản xuất
củ nguyên chủng và củ xác nhận ở vùng cách ly. Hệ thống này đã chủ động cung cấp
nguồn củ giống sạch bệnh cho sản xuất đại trà với giá thành hạ (Nguyễn Quang
Thạch và cs, 2006). Để nhân giống nhanh, đảm bảo giữ được nguồn gen gốc và cho ra
đời thế hệ giống mới hồn tồn sạch bệnh, tơi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên
cứu hoàn thiện quy trình sản xuất củ giống khoai tây Bliss trong điều kiện in
vitro”.

1

1.2. Mục đích và yêu cầu đề tài
1.2.1. Mục đích
Đánh giá thực trạng q trình sản xuất và góp phần hệ thống hóa quy trình sản
xuất củ giống khoai tây Bliss trong điều kiện in vitro tại Viện Sinh học Nơng Nghiệp.
Từ đó có thể hiểu rõ được những yếu tố ảnh hưởng đến năng suất cũng như chất lượng
củ. Đồng thời có thể đưa ra những biện pháp phịng tránh, phịng ngừa, kiểm sốt được
rủi ro và hạn chế tối thiểu những thiệt hại trong quá trình sản xuất.
1.2.2. Yêu cầu
Xác định được sự ảnh hưởng của các nồng độ dinh dưỡng tới sự sinh trưởng,
phát triển và khả năng tạo củ của củ giống khoai tây Bliss trong điều kiện in vitro.

2


PHẦN II
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Tổng quan về cây khoai tây ( Solanum tuberosum )
2.1.1. Lịch sử
Khoai tây (S.tuberosum L.) lần đầu tiên được người Tây Ban Nha phát hiện ra
tại thung lũng Magdalenna (Nam Mỹ) trong nửa sau của thế kỷ 16 (Salaman, 1949).
Lúc đó người ta gọi cây khoai tây là Truffles vì 4 hoa có màu sặc sỡ. Khoai tây là
nguồn thức ăn hàng ngày của người bản xứ từ hàng ngàn năm trước đây. Trong suốt
thế kỷ XVIII, cây khoai tây phát triển với tốc độ rất nhanh ở hầu khắp các nước châu
Âu mặc dù vùng này không phải là vùng khởi thuỷ của chúng và đến thế kỷ XIX khoai
tây được xác định ở vị trí cây lương thực có giá trị kinh tế quan trọng (Burton, 1966).
Khoai tây được du nhập vào Tây Ban Nha vào khoảng năm 1570 và Anh Quốc năm
1590. Sau đó, nó được lan truyền khắp Châu Âu và tiếp đó là Châu Á (Hawkes,1978).
Khoai tây được truyền bá vào nước Mỹ năm 1719 do những người nhập cư từ Ireland
và Scotlant mang đến, vào ấn Độ năm 1615, vào Trung Quốc năm 1700, vào
Bangladesh giữa thế kỷ XVII. Người Hà Lan đưa khoai tây vào Indonexia giữa thế kỷ

XVIII và Nhật Bản năm 1766. Đến cuối thế kỷ XX, nhiều nước vùng châu á – Thái
Bình Dương đã phát triển khoai tây đáng kể, trong đó Trung Quốc là nước dẫn đầu thế
giới về sản lượng khoai tây. Ở Việt Nam khoai tây được đưa vào những năm 1890 do
những nhà truyền giáo người Pháp đem đến.
2.1.2. Phân loại
Dựa vào chỉ tiêu phân loại thì lồi khoai tây có 8 nhóm thuộc loại trồng và 91
nhóm thuộc loại dại. Căn cứ vào nhiễm sắc thể thì khoai tây khá đa dạng, có từ nhị bội
thể đến lục bội thể, có từ 24 đến 72 nhiễm sắc thể (Bulletin 6, CIP Lima Peru 1986).

3


Bảng 2.1.2.1. Phân loại thực vật của khoai tây (Solanum tuberosum L)
Kingdom

Plantae

Subkingdom

Viridaeplantae

Division

Tracheophyta

Subdivision

Spermatophytina

Class

Magnoliopsida

Order

Solanales

Family

Solanaceae

Genus

Solanum

Species

Solanum tuberosum L.

2.1.3. Đặc điểm hình thái
Khoai tây (Solanum tuberosum ), thuộc họ Cà (Solanaceae), trồng lấy củ chứa
tinh bột. Chúng là loại cây trồng lấy củ rộng rãi nhất thế giới và là loại cây trồng phổ
biến thứ tư về mặt sản lượng tươi - xếp sau lúa, lúa mì và ngơ. Lưu trữ khoai tây dài
ngày địi hỏi bảo quản trong điều kiện lạnh.
Đặc điểm:
 Là dạng cây thân thảo, cao 45 - 50 cm, lá kép mọc cách, hình lơng chim lẻ.
Hoa trắng hay tím, mọc thành xim hai ngả. Quả mọng màu lục, trong, nhiều hạt.
 Củ do những cành địa sinh (tia thân ngầm) phình lên, ở đầu mỗi củ có nhiều
mắt ngủ, nảy thành mầm cây, vỏ củ có chất solanin độc; củ phát triển ở mặt đất, phơi
ra ngồi khơng khí thì lượng solanin tăng và chất diệp lục xuất hiện lớp vỏ củ xanh, ăn

độc.
 Thời kì tạo củ, nhiệt độ thích hợp là 17oC. Ưa đất nhẹ và ẩm mát thường
xuyên trong suốt thời gian sinh trưởng (giống sớm từ 70 - 80 ngày, muộn từ 8 đến 9
tháng).
 Năng suất củ 10 - 20 tấn/ha với giống sớm, 40 - 50 tấn/ha với giống muộn.
Có thể trồng bằng củ, hoặc bằng hạt.

4


Hình 2.1.3. Cây khoai tây (Solanum tuberosum L)
Nguồn: />
2.1.4. Một số nghiên cứu về giống khoai tây
2.1.4.1. Hiện tượng thoái hoá giống khoai tây
Thoái hoá giống là hiện tượng khi sử dụng giống tại chỗ và trồng liên tiếp nhiều
vụ cây sẽ sinh trưởng kém, cây thấp, lá xoăn, thân có vết loang lổ, dị dạng, củ nhỏ gây
năng suất kém ( Vũ Triệu Mân, 1978). Có 2 nguyên nhân: thoái hoá bệnh do nhiễm
virus (Liviel, 1986), thoái hoá sinh lý do tác động của môi trường (Perenec, 1985).
2.1.4.2. Nghiên cứu về chọn tạo, nhập nội giống khoai tây
Năm 1971, Trung tâm khoai tây Quốc tế (CIP) ra đời với mục tiêu tăng năng
suất, tính ổn định và tính hiệu quả trong sản xuất ở các vùng đang phát triển, cải tiến
sản xuất khoai tây ở các vùng nhiệt đới và bán nhiệt đới thấp.
Ở Việt Nam, từ năm 1966- 1980 Viện Khoa học Kỹ thuật Nông Nghiệp Việt
Nam đã nhập khoảng 220 giống từ Liên Xô (cũ), Hà Lan, Đức và đã khảo nghiệm, giới
thiệu sản xuất giống Việt Đức 1 (Kardia của Đức), Việt Đức (Mariella của Đức), giống
Ackersegen của Pháp, giống Diamant, Nicola của Hà Lan (Trương Văn Hộ và cs,
2002).
Từ đó tới nay Việt Nam liên tục nhập nội các giống và dòng khoai tây từ Châu
Âu, Trung tâm khoai tây Quốc tế (CIP) để khảo sát đánh giá và đưa vào sản xuất. Tuy
nhiên, các giống nhập vào Việt Nam thường có thời gian sinh trưởng rút ngắn từ 30-50

ngày đã hạn chế năng suất và chất lượng khoai tây. Bên cạnh đó, thời gian bảo quản củ
dài (9 tháng) trong điều kiện nóng ẩm đã biểu hiện già sinh lý cùng với việc nhiễm

5


virus ngoài đồng ruộng nên việc nhập nội theo chu kỳ 3-4 năm 1 lần cũng là một
hướng giải quyết vấn đề cho tình trạng khoai tây ở nước ta (Trương Văn Hộ và cs,
1990).
Năm 2020, sau 3 năm nghiên cứu, nhóm các nhà khoa học ở Trung tâm Nghiên
cứu khoai tây, rau và hoa thuộc Viện Khoa học Kỹ thuật Nông Nghiệp miền Nam đã
nghiên cứu chọn tạo, trồng thử nghiệm thành cơng giống khoai tây TK15.80 có khả
năng đề kháng các loại bệnh mốc sương, héo rũ và tăng năng suất từ 20-25% so với
các giống khoai tây thơng thường, có hình dạng đẹp, chất lượng tốt. Khoai tây
TK15.80 khá phù hợp với điều kiện sản xuất tại Lâm Đồng với tiềm năng năng suất
cao, đáp ứng thị hiếu của người tiêu dùng và chế biến. Giống khoai tây này có khả
năng sinh trưởng và phát triển tốt, cho năng suất cao, ổn định, trung bình khảo nghiệm
cơ bản trong 3 vụ tại Lâm Đồng đạt 27,7 tấn/ha, cao hơn giống đối chứng 17,1%;
trung bình khảo nghiệm sản xuất trong 2 vụ đạt 25,4 tấn/ha, cao hơn giống đối chứng
19,6%. Doanh thu đạt trên 254 triệu đồng, lợi nhuận đạt 146 triệu đồng/ha, cao hơn
giống đối chứng 39,8%.
2.1.5. Giá trị dinh dưỡng của khoai tây
Do mức độ thâm canh và trình độ sản xuất ở các nước trên thế giới là rất khác
nhau cho nên năng suất khoai tây hiện tại chênh lệch nhau rất lớn, dao động từ 7 - 65
tấn/ha. Phần lớn khoai tây được dùng làm lương thực để ăn tươi (chiếm 54%), chế biến
theo kiểu khoai tây chiên (chiếm 19%) và tinh bột (chiếm 8%), ngồi ra cịn một lượng
nhất định để làm giống (chiếm 19%) (Song Jian, 2004). Theo Hồ Hữu An và Đinh Thế
Lộc (2005), củ khoai tây còn được sử dụng làm thực phẩm dưới dạng xào, luộc, rán,
chiên, làm xúp, làm miến, chế biến tinh bột, làm mứt, bánh, .... vv. Vander Zaag
(1976) cho biết; cây khoai tây sinh lợi hơn bất kỳ cây trồng nào khác vì nó cho năng

suất về năng lượng và protein là cao nhất.

6


Bảng 2.1.5. Năng suất protein và năng lượng của một số cây lương thực
Loại cây trồng

Kcal/100g

Tỷ lệ protein (%)

Năng suất protein
(kg/ngày/ha)

Khoai tây

90,82

2,0

1,1

Sắn

185,87

0,7

0,2

Khoai lang

138,30

1,5

0,5

Đậu đỗ

400,24

22,0

0,6

Lúa

420,90

7,0

0,6

Ngô

138,91

9,5

0,8

Nguồn: P. Vander Zaag, 1976.

Theo Pallais (1987), khoai tây có năng suất chất khơ trên một đơn vị diện tích
đạt cao nhất, cịn năng suất protein vượt lúa mì 2,02 lần, lúa nước 1,33 lần và ngơ 2,2
lần. Trong thành phần của củ khoai tây có khoảng 75% là nước, 17,7% tinh bột, 0,9%
đường, 1 - 2% protein và 0,7% là các axit amin (Beukema và cs, 1990). Trong củ
khoai tây có chứa nhiều chất dinh dưỡng quan trọng như protein, đường, lipít, các loại
vitamin như: Caroten, B1, 8 B2, B5, B6 và nhiều nhất là vitamin C (Tạ Thu Cúc và cs,
2000). Ngồi ra cịn có các chất khoáng quan trọng, chủ yếu là K, thứ đến là Ca, P và
Mg ( FAOSAT, 1991). Khoai tây cũng là nguồn thức ăn chính cho chăn ni gia súc
của nhiều nước trên thế giới, nhất là các nước có nền kinh tế phát triển như Pháp, Hà
Lan, Ba Lan, Trung Quốc.... Hồ Hữu An và Đinh Thế Lộc (2005) cho rằng; tinh bột
khoai tây còn được dùng nhiều trong công nghiệp dệt, sợi, gỗ (ván ép), giấy, đặc biệt
trong cơng nghiệp sản xuất các loại axít hữu cơ (lactic, xitric), các dung môi hữu cơ
như etanol, butanol, axeton... Ngồi ra, củ khoai tây cịn là ngun liệu để chế biến
rượu, cồn, làm cao su nhân tạo, mỹ phẩm, nước hoa, phim ảnh... Khi được luân canh
với các cây trồng khác, khoai tây còn là cây trồng làm tốt đất. Củ khoai tây cịn là mặt
hàng có giá trị xuất khẩu. Vì vậy, xu hướng chung của các nước có nền sản xuất khoai
tây tiên tiến trên thế giới là giảm diện tích sản xuất nhưng vẫn đảm bảo được sản
lượng, dựa trên cơ sở về việc tăng năng suất bằng cách sử dụng các giống khoai tây
mới có tiềm năng suất cao và áp dụng tổng hợp các biện pháp kỹ thuật sản xuất tiên
tiến.

7


Hình 2.1.5. Hàm lượng dinh dưỡng của khoai tây

Nguồn: Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ, Cơ sở dữ liệu dinh dưỡng quốc gia

2.1.6. Tình hình sản xuất giống khoai tây tại quốc tế
Hầu hết khoai tây đã được trồng và tiêu thụ ở châu Âu, Bắc Mỹ và các nước
thuộc Liên Xơ cũ. Chính vì vậy, ngành khoai thế giới đã trải qua những thay đổi lớn
cho đến đầu những năm 1990, đến thế kỷ XIX khoai tây được trồng phổ biến ở khắp
các châu lục với khoảng 150 quốc gia.
Ở những nước đang phát triển, do mức độ gia tăng về dân số, nhu cầu về
lương thực, thực phẩm ngày càng cao cùng với lúa, lúa mỳ, ngơ góp phần quan
trong để đảm bảo an ninh lương thực cho con người xu hướng chung là tăng sản
lượng khoai tây bằng cả diện tích và năng xuất. Trong 30 năm qua ở khu vực các
nước đang phát triển năng xuất bình quân tăng từ 8 tấn/ha lên 13 tấn/ha. Tuy nhiên,
năng suất đó vẫn là vẫn là mơt khoảng cách xa so với năng suất khoai tây ở các
nước tiên tiến. Một trong những nguyên nhân làm hạn chế năng suất khoai tây ở
các nước đang phát triển là thiếu củ giống có chất lượng tốt (Đặng Thị Vân, 1997).
Sự tiếp cận với giống mới và củ giống có chất lượng có vai trị quan trọng trong
nâng cao năng suất thơng qua việc thay thế các củ giống chất lượng kém bằng củ
giống có chất lượng tốt và sạch bệnh.
Theo số liệu thống kê của FAOSTAT (2018), cho thấy sản lượng, diện tích và
năng suất có những biến động đáng kể. Trong những năm 2012-2014 diện tích trồng

8


có xu hướng giảm dần từ 19.405.751 ha (năm 2012) xuống còn 18.878.755 ha (năm
2014) mặc dù năng suất, sản lượng liên tục tăng, đỉnh cao nhất là 2014 với năng suất
đạt 20,1425 tấn/ha và sản lượng là 380.264.734 tấn. Giai đoạn 2015 - 2017, diện tích
đất trồng dần được cải thiện đạt 19.302.642 ha (năm 2017), tuy nhiên năng suất, sản
lượng vẫn chưa ổn định và có xu hướng giảm những năm 2015 - 2016; đến năm 2017
năng suất tăng vọt đạt 20,1108 tấn/ha khiến cho sản lượng tăng cao nhất trong vòng 6

năm trở lại đạt 388.190.674 tấn.
Bảng 2.1.6.1: Diện tích, năng suất, sản lượng khoai tây trên thế giới
từ năm 2011 đến 2017
Diện tích

Năng suất

Sản lượng

(ha)

(tấn/ha)

(tấn)

2011

19.315.098

19,3441

373.633.249

2012

19.405.751

18,9812

368.344.857

2013

19.292.920

19,3890

374.070.106

2014

18.878..755

20,1425

380.264.734

2015

18.913.868

19,9101

376.577.033

2016

19.077.480

19,6175

374.252.074

2017

19.302.642

20,1108

388.190.674

Năm

(FAOSAT, 2017)

Giữa các châu lục có sự chênh lệch rõ về số nước trồng khoai tây, diện tích và
năng suất đạt được. Theo số liệu tống kết của FAOSTAT (2018), năm 2017 dẫn đầu
thế giới về diện tích trồng khoai tây vẫn là châu Á với 10.209.139 ha chiếm 50,4%
diện tích trồng của cả thế giới, kế tiếp đó là châu Âu chiếm diện tích 5.365.045 ha.
Châu Đại Dương chiếm diện tích nhỏ nhất 38.345 ha.
Về năng suất, châu Đại Dương đạt năng suất cao nhất thế giới (41,0780 tấn/ha)
tiếp đến là châu Mỹ-Latinh (24,5752 tấn//ha). Năng suất thấp nhất thuộc về châu Phi

9


với 13,2154 tấn/ha.
Bảng 2.1.6.2: Diện tích, năng suất, sản lượng khoai tây các khu vực trên thế giới
năm 2017
Diện tích

Năng suất

Sản lượng

(ha)

(tấn/ha)

(tấn)

Châu Á

10.209.139

19,166

195.668.682

Châu Âu

5.365.045

22,695

121.761.565

Mỹ -Latinh

1.797.479

24,575

44.173.458

Châu Phi

1.892.633

13,215

25.011.823

Châu đại dương

38.345

41,078

1.575.147

Thế giới

19.302.642

20,111

388.190.674

Vùng lãnh thổ

(FAOSAT, 2018)

2.1.7. Tình hình sản xuất khoai tây tại Việt Nam
Theo Phó cục trưởng Cục Trồng trọt ơng Nguyễn Như Cường, tại Việt Nam
diện tích khoai tây trong những năm qua dao động từ 16.700-19.700 ha. Riêng năm
2017 đạt 19.700 ha. Năng suất khoai tây dao động từ 13,5-15,9 tạ/ha, sản lượng dao
động từ 237.000-313.000 tấn.. Hiện Việt Nam chỉ tự túc được khoảng 40% nhu cầu
khoai tây hàng năm, còn lại khoảng 60% khoai tây phục vụ nhu cầu chế biến vẫn phải
nhập khẩu, trong đó chủ yếu là từ thị trường Trung Quốc.
Do khoai tây sinh trưởng, phát triển tốt, năng suất cao ở vùng khí hậu ơn hòa từ
17 - 22 độ C nên chỉ những vùng cao Đà Lạt (Lâm Đồng) và vụ đông tại miền Bắc là
những vùng có lợi thế phát triển cây trồng này. Trong đó, diện tích trồng khoai tây ở
miền Bắc đạt khoảng 90 - 95% diện tích sản xuất của cả nước.
Năm 1979, diện tích khoai tây cả nước tăng đột biến từ chỉ vài nghìn hecta lên
gần trăm nghìn hecta. Tuy nhiên, diện tích khoai tây giảm nhanh chóng trong những
năm sau đó và duy trì ổn định ở quy mơ trên dưới 30 nghìn ha trong vịng 20 năm qua.
Hiện diện tích khoai tây trên dưới 23 nghìn ha/năm. Thị trường tiêu dùng chủ yếu cũng

10


là nội địa, sử dụng khoai tây tươi, chế biến và chế biến sâu khoai tây còn hạn chế.
Khoai tây khơng chỉ cung cấp tinh bột mà cịn có nhiều chất dinh dưỡng, đồng thời
cũng là cây tạo ra thu nhập nhanh chóng cho người nơng dân. Vì vậy, cần quan tâm
tạo ra các giống khoai tây tốt nhằm phục vụ cho mục đích tiêu dùng và chế biến, vừa
tăng sản lượng vừa đảm bảo chất lượng khoai tây.
Bảng 2.1.7: Diện tích, năng suất, sản lượng khoai tây ở Việt Nam
từ năm 2011 đến 2016
Năm

Diện tích (ha)

Năng suất

Sản lượng

(tấn/ha)

(tấn)

2012

27.585,30

14,6352

403.717,00

2013

23.077,00

13,5800

313.383,00

2014

22.823,00

14,0954

321.700,00

2015

21.767,00

14,6243

318.321,00

2016

21.173,00

14,2740

302.229,00

2017

20.480

14,8276

303.675
(FAOSAT, 2018)

2.2. Cây khoai tây Bliss
2.2.1. Nguồn gốc giống
Giống khoai tây Bliss là con lai giữa giống Atlantic (mẹ) và giống Lindsay (bố)
do cục các ngành công nghiệp bang Victoria thuộc Úc chọn tạo và đưa ra sản xuất đại
trà từ năm 1999. Hiện nay giống Bliss được phép trồng rộng rãi trên tồn cầu mà
khơng cần giấy phép từ nhà chọn tạo giống. Giống Bliss được Viện Sinh học Nông
nghiệp nhập nội từ năm 2016.

11


Giống khoai tây Bliss được công nhận sản xuất thử theo quyết định

số

245/QĐ-TT-CLT ngày 31 thang 07 năm 2019 của Bộ Nơng nghiệp và Phát triển Nơng
thơn.

Hình 2.2. Cây khoai tây Bliss
Nguồn: />
2.2.2. Đặc điểm hình thái
Giống khoai tây Bliss sinh trưởng khoẻ, kháng bệnh mốc sương tốt; có thời
gian sinh trưởng ngắn từ 95 - 100 ngày; thân cây dạng nửa đứng, thích ứng cao; củ có
dạng củ trịn, màu vàng nhạt, ruột trắng, mắt củ nông; thời gian mắt củ ngủ nghỉ dài.
2.2.3. Giá trị sử dụng
Với năng suất trung bình từ 25-30 tấn/ha,tỷ lệ củ thương phẩm cao (>80%) và
đồng đều, không nứt củ, hàm lượng chất khô cao (20,5%), hàm lượng đường khử thấp
giống khoai tây Bliss phù hợp cho chế biến Chips.
2.2.4. Các nghiên cứu về nhân giống cây khoai tây Bliss
Ở Việt Nam, ngành chế biến khoai tây đang phát triển rất mạnh mẽ và mở ra

hướng đi mới cho ngành sản xuất khoai tây. Khoai tây chiên lát (chip) là sản phẩm chế
biến rất phổ biến, mỗi năm đem lại doanh thu 16,4 tỷ đô la Mỹ (2005), chiếm 35,5%

12


tổng doanh thu của các loại thực phẩm ăn nhanh (snacks) toàn cầu (Wikipedia,
2005). Khác với khoai tây ăn tươi, khoai tây chế biến chip phải đạt được những chỉ
tiêu khắt khe về hình dáng củ, độ sâu mắt củ, hàm lượng tinh bột, đường khử,.. nên
bộ giống khoai tây dùng cho chế biến ở nước ta còn rất hạn chế. Chính vì vậy, việc
tiến hành khảo nghiệm giống khoai tây mới nhằm đa dạng hóa cơ cấu giống trồng
trong sản xuất phục vụ công nghiệp chế biến là điều cần thiết.( Nguyễn Xuân
Trường,2019).
2.3. Giới thiệu về công nghệ in vitro
Nuôi cấy mô tế bào thực vật (công nghệ in vitro) là tổng hợp những kỹ thuật
được sử dụng để duy trì và ni cấy các tế bào, mơ hoặc cơ quan thực vật trong điều
kiện vô trùng trên môi trường nuôi cấy giàu dinh dưỡng với những thành phần đã xác
định.
Các kỹ thuật khác nhau trong nuôi cấy mô tế bào thực vật có thể cung cấp
những lợi thế nhất định so với phương pháp nhân giống truyền thống, bao gồm: Tạo ra
chính xác số cây nhân bản giúp tạo ra các loại hoa, quả chất lượng cao hoặc có những
tính trạng mong muốn khác, tạo ra các cây trưởng thành một cách nhanh chóng, tạo ra
hàng loạt các cây mà khơng cần đến hạt hoặc q trình thụ phấn để tạo hạt, tái sinh cây
hoàn chỉnh từ các tế bào thực vật đã được biến đổi gen, tạo ra các cây trong điều kiện
vơ trùng, để có thể vận chuyển mà hạn chế tối đa khả năng phát tán bệnh, sâu bệnh
hoặc các nhân tố gây bệnh, có thể tạo ra các cây từ hạt mà nếu không có ni cấy mơ
thì thường có tỷ lệ nảy mầm thấp hoặc sinh trưởng yếu, ví dụ: hoa lan hoặc cây nắp ấm
và làm sạch các cây bị nhiễm virus nhất định hoặc các nhân tố lây nhiễm khác và nhân
nhanh các cây này như là nguồn nguyên liệu sạch phục vụ đồng ruộng và nông nghiệp.
Nuôi cấy mô tế bào thực vật đóng vai trị quan trọng trong nhân giống cây trồng

nói chung và cây dược liệu nói riêng. Đây là phương pháp làm gia tăng nhanh về số
lượng cũng như chất lượng cây trồng, cung cấp nguồn cây sạch bệnh với số lượng lớn
trong thời gian ngắn. Tuy nhiên, yếu tố cản trở lớn nhất của kỹ thuật này là sự ảnh
hưởng của nấm và vi khuẩn trong mẫu vật liệu.

13


PHẦN III
VẬT LIỆU NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. Đối tượng, vật liệu và phạm vi nghiên cứu
3.1.1. Vật liệu nghiên cứu
Đối tượng: Cây khoai tây Bliss in vitro. Nguồn mẫu từ Viện Sinh học Nông
Nghiệp- Học viện Nông nghiệp Việt Nam cung cấp.
3.1.2. Hóa chất
Các thành phần khống đa lượng (N, P, K, Ca, Mg, S), khoáng vi lượng (Fe,
Cu, Mn, Mo, B, I, Co, Zn), vitamin, các nguồn carbohydrate (sucrose).
Tất cả các môi trường nuôi cấy được điều chỉnh pH về 5,7-5,8 và hấp vô trùng
ở 121oC 1 atm trong thời gian 20 phút.
3.1.3. Điều kiện nuôi cấy
Các mẫu được nuôi cấy dưới ánh sáng huỳnh quang và đèn LED với thời gian
chiếu sáng 16 giờ/ngày, nhiệt độ 25±2oC, độ ẩm trung bình khoảng 55-60, nhiệt độ 23
± 2 oC.
3.2. Địa điểm, thời gian thực hiện đề tài
Địa điểm: Viện sinh học Nông nghiệp
Thời gian: Từ 3/2021 đến tháng 9/2021.
3.3. Nội dung và phương pháp nghiên cứu
3.3.1. Nội dung nghiên cứu
Nội dung 1: Nghiên cứu ảnh hưởng của các loại mẫu khác nhau tới hệ số nhân
cây khoai tây Bliss trong điều kiện in vitro.

Nội dung 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của các nồng độ MS đến sinh trưởng phát
triển của cây khoai tây Bliss trong điều kiện in vitro.
Nội dung 3: Nghiên cứu ảnh hưởng của các nồng độ nước dừa đến sinh trưởng
phát triển của cây khoai tây Bliss trong điều kiện in vitro.
Nội dung 4: Nghiên cứu ảnh hưởng của các nồng độ amon nitrat ( NH4NO3 )
đến sự sinh trưởng phát triển cây khoai tây Bliss trong điều kiện in vitro.

14


Nội dung 5: Nghiên cứu ảnh hưởng của các nồng độ nano bạc đến sự sinh
trưởng phát triển, khả năng tích luỹ chất khơ và tạo củ của cây khoai tây Bliss trong
điều kiện in vitro.
• Nội dung 5.1: Nghiên cứu ảnh hưởng của các nồng độ nano bạc đến sự sinh
trưởng phát triển và khả năng tích luỹ chất khơ cây khoai tây Bliss trong điều kiện in
vitro.
• Nội dung 5.2: Nghiên cứu ảnh hưởng của các nồng độ nano bạc đến khả năng
tạo củ cây khoai tây Bliss trong điều kiện in vitro.
3.3.2. Phương pháp nghiên cứu
Các thí nghiệm trong phịng thí nghiệm được bố trí hồn tồn ngẫu nhiên (CRD),
mỗi công thức 3 lần nhắc lại, mỗi lần nhắc lại 15 mẫu/ công thức.
3.3.2.1. Tạo nguồn vật liệu khởi đầu in vitro
Củ khoai tây Bliss được ngâm rửa trong nước xà phịng 30 phút, sau đó mắt ngủ
kích thước 1*1 cm được tách ra khỏi củ và tiến hành khử trùng bề mặt theo quy trình
được mơ tả bởi Nguyễn Quang Thạch & cs. (2010). Mắt ngủ được cấy vào môi trường
khởi động MS (Murashige & Skoog, 1962).
3.3.2.2. Mơi trường nhân nhanh chồi thích hợp
Các bộ phận của cây được nhân và tái tạo thành các cây hồn chỉnh hoặc củ
trong các điều kiện nhân tạo, vơ trùng. Có ba loại vật liệu thường được dùng trong
nhân nhanh giống khoai tây in vitro: Các đoạn cắt, các đoạn ngọn cắt và các củ siêu

nhỏ (microtubers).
Chồi khoai tây thu được từ q trình cấy khởi động có chiều cao khoảng 2cm
được cấy vào mơi trường MS có bổ sung các chất điều hòa sinh trưởng như NH 4 NO 3 ,
nước dừa, nano bạc.
3.3.2.3. Môi trường tạo rễ thích hợp
Cây in vitro ở trạng thái sinh trưởng và phát triển tốt được làm sạch gốc bằng
dao nhọn trong điều kiện vơ trùng sau đó cấy vào mơi trường ra rễ để tạo cây hồn
chỉnh. Mơi trường ra rễ là mơi trường MS nồng độ 100% hoặc 50% có bổ sung chất
điều hòa sinh trưởng NH 4 NO 3 , nước dừa, nano bạc ở các nồng độ khác nhau.

15


Thí nghiệm 1: Nghiên cứu ảnh hưởng của các loại mẫu khác nhau tới hệ số nhân
cây khoai tây Bliss trong điều kiện in vitro
Cây khoai tây Bliss trong nuôi cấy in vitro được cắt thành 3 đoạn mẫu cấy gồm:
đoạn ngọn, đoạn thân 1 và đoan thân 2 nhân vào môi trường MS tiêu chuẩn để nhận
biết mẫu cấy phát triển tốt. Thí nghiệm được bố trí trên 3 giàn đèn tương ứng với 3
đoạn mẫu cấy. Thí nghiệm được bố trí hồn tồn ngẫu nhiên kiểu RCD, 3 lần nhắc lại,
mỗi lần nhắc lại 15 mẫu, thời gian theo dõi 3 tuần. Dựa vào kết quả các chỉ tiêu sinh
trưởng, lựa chọn mẫu cấy cho hệ số nhân cao nhất trong nuôi cấy in vitro.
CT1: Đoạn ngọn
CT2: Đoạn thân 1
CT3: Đoạn thân 2

Thí nghiệm 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của các nồng độ MS đến sinh trưởng phát
triển của cây khoai tây Bliss trong điều kiện in vitro
Cây khoai tây Bliss trong nuôi cấy in vitro được cắt thành 3 đoạn mẫu cấy gồm:
đoạn ngọn, đoạn thân 1 và đoan thân 2 nhân vào môi trường MS với nồng độ ½ MS, 2
MS để tạo cây hồn chỉnh từ đó xác định nồng độ cây sinh trưởng, phát triển tốt nhất.

Thí nghiệm được bố trí hồn tồn ngẫu nhiên kiểu RCD, 3 lần nhắc lại, mỗi lần nhắc
lại 15 mẫu, theo dõi chỉ tiêu sinh trưởng của các công thức với công thức đối chứng
MS gồm: chiều cao cây, số lá và số rễ.
CT1: ĐC ( MS )
CT2: MS- ½ MS
CT3: MS+ MS

Thí nghiệm 3: Nghiên cứu ảnh hưởng của các nồng độ nước dừa đến sinh trưởng
phát triển của cây khoai tây Bliss trong điều kiện in vitro
Cây khoai tây Bliss trong nuôi cấy in vitro được cắt thành 3 đoạn mẫu cấy gồm:
đoạn ngọn, đoạn thân 1 và đoan thân 2 nhân vào môi trường MS tiêu chuẩn bổ sung
thêm nồng độ nước dừa với nồng độ lần lượt là 5%, 10% và 15% để tạo cây hồn
chỉnh từ đó xác định nồng độ cây sinh trưởng, phát triển tốt nhất. Thí nghiệm được bố
trí hồn toàn ngẫu nhiên kiểu RCD, 3 lần nhắc lại, mỗi lần nhắc lại 15 mẫu, theo dõi
chỉ tiêu sinh trưởng của các công thức bổ sung nồng độ nước dừa với công thức đối

16