Khảo nghiệm và đánh giá khả năng lai hữu tính của một số giống hoa lily nhập nội trong điều kiện nhà có mái che tại hà nội

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM



NGUYỄN THỊ THÙY CHI


KHẢO NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG
LAI HỮU TÍNH CỦA MỘT SỐ GIỐNG HOA
LILY NHẬP NỘI TRONG ĐIỀU KIỆN NHÀ
CÓ MÁI CHE TẠI HÀ NỘI



LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG









THÁI NGUYÊN - 2014
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM



NGUYỄN THỊ THÙY CHI


KHẢO NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG
LAI HỮU TÍNH CỦA MỘT SỐ GIỐNG HOA
LILY NHẬP NỘI TRONG ĐIỀU KIỆN NHÀ
CÓ MÁI CHE TẠI HÀ NỘI

Ngành: Khoa học cây trồng
Mã số: 60 62 01 10

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG


Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: 1. TS. Đỗ Thị Ngọc Oanh
2. PGS. TS. Trịnh Khắc Quang





THÁI NGUYÊN - 2014


i

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng những số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận
văn là trung thực và chưa từng được sử dụng để bảo vệ một học vị nào. Mọi
sự giúp đỡ việc hoàn thành luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin
trích dẫn trong luận văn đều được ghi rõ nguồn gốc.

Thái Nguyên, tháng 11 năm 2014
Tác giả luận văn


Nguyễn Thị Thùy Chi




ii
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành luận văn này, trong suốt quá trình thực hiện đề tài
nghiên cứu, tôi luôn nhận được sự quan tâm giúp đỡ của:
Hai thầy cô hướng dẫn trực tiếp là TS. Đỗ Thị Ngọc Oanh và TS.
Trịnh Khắc Quang đã hết sức chỉ bảo, hướng dẫn tôi phương hướng và
phương pháp nghiên cứu cũng như hoàn thiện luận văn.
Tôi xin trân thành cảm ơn các thầy, cô trong Khoa sau đại học, Khoa
Nông học; các cán bộ, kỹ sư thuộc Viện nghiên cứu Rau Quả đã giúp đỡ, tạo
điều kiện mọi mặt về thời gian, địa điểm nghiên cứu, phương tiện vật chất,
phương pháp làm việc cho hiệu quả.
Luận văn được hoàn thành có sự động viên tinh thần to lớn của gia đình
và bạn bè. Tôi vô cùng cảm ơn những sự giúp đỡ quý báu đó.
Tôi xin trân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, tháng 11 năm 2014
Tác giả luận văn


Nguyễn Thị Thùy Chi



iii
MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1
1. Đặt vấn đề 1
2. Mục đích, yêu cầu của đề tài 2
2.1. Mục đích 2
2.2. Yêu cầu 2
3. Ý nghĩa của đề tài 2
3.1. Ý nghĩa khoa học 2
3.2. Ý nghĩa thực tiễn 2
Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3
1.1. Cơ sở khoa học của khảo nghiệm giống hoa lily nhập nội 3
1.1.1. Cơ sở của việc nghiên cứu giống 3
1.1.2. Cơ sở của việc nghiên cứu thời vụ 3
1.1.3. Cơ sở của việc nghiên cứu mật độ trồng 4
1.2. Cơ sở khoa học của lai hữu tính ở cây hoa lily 4
1.2.1. Các khái niệm cơ bản 4
1.2.2. Các phương pháp thụ phấn 5
1.2.3. Các phương pháp cứu phôi 7
1.2.4. Cơ sở khoa học về khả năng tái sinh ở thực vật 8
1.2.5. Kỹ thuật cứu phôi 10

1.2.6. Sơ đồ nuôi cấy phôi lily 12
1.3. Cơ sở thực tiễn 12
1.4. Nguồn gốc và phân loại hoa lily 14
1.4.1. Nguồn gốc, phân bố 14
1.4.2. Phân loại thực vật 15
1.4.3. Lịch sử trồng trọt 17


iv
1.4.4. Tổ chức genom của các loài lily 17
1.4.5. Đặc điểm sinh vật học, sinh trưởng và phát dục 18
1.4.6. Sự ngủ nghỉ và nảy mầm ở lily 20
1.4.7. Yêu cầu ngoại cảnh của lily 21
1.5. Tình hình sản xuất hoa lily trên thế giới và Việt Nam 23
1.5.1. Tình hình sản xuất hoa lily trên thế giới 23
1.5.2. Tình hình sản xuất hoa lily tại Việt Nam 26
1.6. Tình hình nghiên cứu hoa lily trên thế giới và Việt Nam 28
1.6.1. Nghiên cứu hoa lily trên thế giới 28
1.6.2. Nghiên cứu hoa lily ở Việt Nam 32
Chƣơng 2: ĐỐI TƢỢNG, ĐỊA ĐIỂM, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP .
NGHIÊN CỨU 38
2.1. Vật liệu, địa điểm và thời gian nghiên cứu 38
2.1.1. Vật liệu 38
2.1.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu 38
2.2. Nội dung nghiên cứu 38
2.3. Phương pháp nghiên cứu 39
2.3.1. Bố trí thí nghiệm 39
2.3.2. Kỹ thuật trồng và chăm sóc 41
2.3.3. Các chỉ tiêu theo dõi 41
2.3.4. Phương pháp xử lý số liệu 44

Chƣơng 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 45
3.1. Đặc điểm nông sinh học của 9 giống hoa lily nhập nội vụ Đông Xuân
năm 2013 - 2014 tại Gia Lâm, Hà Nội 45
3.1.1. Đặc điểm sinh trưởng của các giống lily 45
3.1.2. Động thái tăng trưởng chiều cao cây và số lá của các giống lily 48
3.1.3. Đặc điểm hình thái cấu trúc cây của các giống lily 52


v

3.1.4. Đặc điểm hình thái và cấu trúc hoa của các giống lily 58
3.1.6. Tình hình sâu bệnh hại của các giống lily 66
3.2. Tập tính nở hoa của các giống lily 68
3.3. Độ hữu dục hạt phấn của các giống lily 70
3.4. Đánh giá khả năng tạo cây lai 71
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 73
1. Kết luận 73
2. Đề nghị 73
TÀI LIỆU THAM KHẢO 75



vi
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
& CS
: Và cộng sự
CNSH
: Công nghệ sinh học
CV(%)
: Coefficient variance

(hệ số biến động)
Đ/C
: Đối chứng
ĐK
: Đường kính
ĐVT
: Đơn vị tính
F-value (F-tính)
: Giá trị tính của hàm phân bố xác suất ứng với
một mức ý nghĩa nào đó
KHCN
: Khoa học công nghệ
LSD

: Least significant difference
(Sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa)
NC
: Nghiên cứu
NC & PT
: Nghiên cứu và phát triển
NN & PTNT
: Nông nghiệp và phát triển nông thôn
NXB
: Nhà xuất bản
P
: Probability (xác suất)
RCBD
: Randomized completed block design
(khối ngẫu nhiên hoàn toàn)
TGST

: Thời gian sinh trưởng
TNHH
: Trách nhiệm hữu hạn
Tr.USD
: Triệu đô la
Trung tâm CPRO - DLO
: Trung tâm nghiên cứu chọn tạo và nhân giống
cây trồng
VD
: Ví dụ



vii
DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1. Diện tích trồng hoa lily ở một số nước năm 2005 – 2006 25
Bảng 1.2. Diện tích sản xuất hoa lily ở miền Bắc Việt Nam qua một số
năm 26
Bảng 1.3. Các cặp lai được thực hiện năm 2002 30
Bảng 2.1. Các giống lily tham gia thí nghiệm 38
Bảng 2.2. Danh sách bố mẹ và các tổ hợp lai được tạo ra trong thí nghiệm 40
Bảng 3.1. Tỷ lệ mọc mầm của các giống lily thí nghiệm 46
Bảng 3.2. Thời gian sinh trưởng của các giống lily trong vụ Đông Xuân
năm 2013- 2014 46
Bảng 3.3: Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các giống lily thí
nghiệm vụ Đông Xuân 2013 - 2014 tại Hà Nội 49
Bảng 3.4: Động thái tăng trưởng số lá của các giống lily thí nghiệm vụ
Đông Xuân năm 2013 - 2014 tại Gia Lâm, Hà Nội 51
Bảng 3.5. Một số đặc điểm cấu trúc hình thái thân, lá của các giống lily 53

Bảng 3.6. Một số đặc điểm cấu trúc thân lá của các giống lily 54
Bảng 3.7: Chiều cao cây và số lá của các giống lily vụ Đông Xuân năm
2013 - 2014 tại Hà Nội 56
Bảng 3.8. Kích thước và màu sắc các cơ quan sinh sản của các giống lily 59
Bảng 3.9. Một số đặc điểm hình thái hoa của các giống lily 61
Bảng 3.10. Một số yếu tố cấu thành năng suất các giống lily trong vụ
Đông Xuân năm 2013 - 2014 63
Bảng 3.11. Một số chỉ tiêu về chất lượng hoa của các giống lily trong vụ
Đông Xuân 2013 - 2014 64
Bảng 3.12. Tình hình nhiễm một số sâu bệnh chính của các giống vụ
Đông Xuân năm 2013 – 2014 67


viii
Bảng 3.13. Tập tính nở hoa của các giống lily trong vụ Đông Xuân năm
2013 - 2014 69
Bảng 3.14. Độ hữu dục hạt phấn của các giống lily vụ Đông Xuân năm
2013 – 2014 70
Bảng 3.15. Kết quả lai giữa các giống lily năm 2014 71



ix
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 3.1: Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các giống lily vụ
Đông Xuân năm 2013 - 2014 50
Hình 3.2: Động thái tăng trưởng số lá trên cây của các giống lily vụ
Đông Xuân năm 2013 - 2014 52
Hình 3.3. Chiều cao cây của các giống lily thí nghiệm vụ Đông Xuân

2013 - 2014 tại Gia Lâm, Hà Nội 57
Hình 3.4. Số lá của các giống lily qua hai vụ thí nghiệm 58
Hình 3.5. Chiều dài nhị và nhụy của các giống lily 60















1
MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Các giống hoa lily nhập nội có nguồn gốc từ các vùng khí hậu lạnh và ẩm
được trồng ở Việt Nam trên các cao nguyên (Đà Lạt, Sapa). Khi du nhập vào nước
ta hoa lily đã trở thành loại hoa được ưa thích nhất, bởi nó có vẻ đẹp rất đặc trưng
lại có hương thơm mát dịu, có nhiều màu sắc tươi sáng. Chính vì vậy, nhu cầu tiêu
thụ hoa lily trên thị trường Việt Nam ngày càng tăng, đồng thời nó cũng đang
được nghiên cứu đưa vào sản xuất trên quy mô lớn để trở thành mặt hàng xuất
khẩu mũi nhọn của ngành trồng hoa Việt Nam.
Hoa lily trước đây chủ yếu trồng ở Đà Lạt - Lâm Đồng, trong một vài năm
gần đây đã trồng thành công ở Sapa - Lào Cai, Mộc Châu - Sơn La và đặc biệt gần

đây cây hoa lily đang được phát triển có hiệu quả trong vụ Đông ở đồng bằng Bắc
Bộ (thời tiết thích hợp để cây sinh trưởng và phát triển). Mặc dù vậy, trong thực tế
sản xuất hoa ở nước ta còn rất nhiều hạn chế về diện tích canh tác cũng như năng
suất, sản lượng, giá thành hoa cắt cành lại cao. Một trong những lý do chính dẫn
đến những hạn chế này là chúng ta vẫn hoàn toàn thụ động về nguồn củ giống,
hầu hết củ giống hoa lily nước ta phải nhập từ Hà Lan và Trung Quốc. Bên cạnh
đó, cơ cấu giống hoa còn nghèo nàn do chưa có đầu tư nghiên cứu đáng kể để đưa
các giống hoa mới vào sản xuất.
Chính vì thế, việc nghiên cứu tình hình sinh trưởng, phát triển, năng suất,
chất lượng, khả năng chống chịu của một số giống hoa lily mới nhập nội để tìm ra
các giống hoa lily đẹp và phù hợp với điều kiện sinh thái của từng vùng trồng, chủ
động giống là một việc làm cần thiết. Do đó, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài
"Khảo nghiệm và đánh giá khả năng lai hữu tính của một số giống hoa lily
nhập nội trong điều kiện nhà có mái che tại Hà Nội".


2
2. Mục đích, yêu cầu của đề tài
2.1. Mục đích
- Xác định được giống hoa lily mới nhập nội phù hợp cho sản xuất trong
nhà có mái che, vụ Đông Xuân 2013 – 2014 tại Trâu Quỳ, Gia Lâm, Hà Nội.
- Đánh giá khả năng lai hữu tính một số giống hoa lily để tạo giống mới.
2.2. Yêu cầu
- Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học của 9 giống hoa lily nhập nội.
- Đánh giá khả năng, sức sống của hạt phấn, tỷ lệ đậu quả và tỷ lệ nảy
mầm của hạt lai.
3. Ý nghĩa của đề tài
3.1. Ý nghĩa khoa học
- Là điều kiện để học viên củng cố những kiến thức lý thuyết đã học, thu
thập được những kinh nghiệm và những bài học quý báu từ thực tiễn sản xuất.

- Kết quả nghiên cứu của đề tài là tài liệu tham khảo cho việc nghiên
cứu và giảng dạy về cây hoa lily trồng trong điều kiện đồng bằng Bắc Bộ.
- Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ cung cấp thông tin cần thiết làm cơ
sở cho việc xây dựng hoàn thiện quy trình trồng, kỹ thuật lai hoa lily sản xuất
hàng hóa có thương hiệu riêng và hiệu quả kinh tế cao.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Tuyển chọn một số giống triển vọng đưa vào sản xuất đại trà.
- Cung cấp nguồn vật liệu khởi đầu cho quá trình chọn tạo giống hoa
lily tại Việt Nam.
- Cung cấp những kiến thức cơ bản về kỹ thuật lai hữu tính hoa lily.


3
Chƣơng 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Cơ sở khoa học của khảo nghiệm giống hoa lily nhập nội
Khảo nghiệm giống cây trồng mới là quá trình theo dõi, đánh giá nhằm
xác định tính khác biệt, tính đồng nhất, tính ổn định, giá trị canh tác, giá trị sử
dụng của giống cây trồng trong điều kiện và thời gian nhất định.
1.1.1. Cơ sở của việc nghiên cứu giống
Lily là một trong các loại hoa cắt cành đẹp, có giá trị kinh tế cao và
được ưa chuộng trên thế giới.
Công tác chọn tạo giống hoa lily đã được tiến hành ở Hà Lan cách đây
35 năm. Nhờ ứng dụng công nghệ sinh học (cứu phôi, nuôi cấy mô tế bào)
trong nghiên cứu, mỗi năm Hà Lan đã tạo ra hàng trăm giống lily mới có giá
trị cao và đã trở thành nước đứng đầu thế giới về nghiên cứu – sản xuất –
chuyển giao và thương mại đối với loại cây trồng này.
Cây hoa lily mới được phát triển mạnh ở nước ta những năm gần đây,
giống lily đưa vào sản xuất chủ yếu là nhập nội từ Hà Lan, Trung Quốc hoặc

Đài Loan. Chúng chưa được nghiên cứu khảo nghiệm tại các vùng sinh thái
một cách hệ thống trước khi trồng, nên dẫn đến một số giống có chất lượng
hoa kém, mẫu mã xấu, nở hoa không đúng dịp… gây khó khăn cho người sản
xuất, hiệu quả kinh tế thấp, có khi dẫn đến thất bại. Nghiên cứu giống sẽ giúp
chúng ta biết được đặc điểm sinh trưởng, phát triển, khả năng phù hợp của
chúng với điều kiện ngoại cảnh, từ đó có thể lựa chọn được những giống phù
hợp với điều kiện của từng địa phương trước khi đưa vào sản xuất.
1.1.2. Cơ sở của việc nghiên cứu thời vụ
Ở mỗi thời vụ có điều kiện ngoại cảnh khác nhau, ảnh hưởng đến sinh
trưởng phát triển của cây cũng khác nhau.


4
Hơn nữa, lily là cây hoa cao cấp, hoa thường nở tập trung, giá trị kinh
tế cao. Ở những ngày thường, nhu cầu loại hoa này không lớn, khả năng tiêu
thụ khó, giá bán thấp, trong khi đó những dịp lễ, tết như: Ngày 8/3, ngày
20/11, Tết Nguyên Đán,… nhu cầu về hoa lily rất lớn, dễ tiêu thụ trên thị
trường, giá bán cao. Nghiên cứu thời vụ trồng lily ở nước ta chưa nhiều, việc
nghiên cứu thời vụ không những giúp chúng ta xác định được thời gian trồng
hợp lý mà còn xác định được thời vụ trồng có hiệu quả kinh tế cao.
1.1.3. Cơ sở của việc nghiên cứu mật độ trồng
Mỗi loại cây trồng yêu cầu trồng ở một mật độ nhất định mới sinh
trưởng, phát triển thuận lợi, cho năng suất và chất lượng cao. Đối với hoa lily,
tùy theo mục đích thương mại làm hoa cắt cành hay hoa chậu mà người ta
trồng ở mật độ khác nhau. Ở nước ta, hoa lily là một cây mới, nghiên cứu mật
độ trồng còn ít, việc nghiên cứu để xác định mật độ trồng phù hợp sẽ góp
phần xây dựng quy trình kỹ thuật và mức đầu tư hợp lý để nâng cao hiệu quả
kinh tế cho người sản xuất.
1.2. Cơ sở khoa học của lai hữu tính ở cây hoa lily
1.2.1. Các khái niệm cơ bản

- Thụ phấn (Pollination) là sự tiếp nhận các hạt phấn từ bao phấn tới
núm nhụy để thực hiện thụ tinh ở hoa.
Ở thực vật có hai phương thức thụ phấn là thụ phấn chéo và tự thụ phấn.
- Thụ tinh (Fertilization): Ở thực vật thụ tinh là sự kết hợp của hai giao
tử đực và cái (tinh trùng và noãn) là đặc trưng cơ bản của sinh sản hữu tính
hay sinh sản lưỡng tính.
- Phôi là một nhóm tế bào có khả năng phát triển trung gian giữa hợp tử
hay tế bào soma và bào tử thể. Có hai loại phôi: Phôi hữu tính và phôi vô tính.
+ Phôi hữu tính: Là phôi trong hạt được tạo ra do thụ tinh giữa tế bào
trứng và giao tử đực (do lai hoặc tự thụ) còn gọi là phôi hợp tử.


5
+ Phôi vô tính: Là phôi được phát sinh từ tế bào sinh dưỡng 2n chỉ của
bố hoặc mẹ và tế bào ấy có cấu trúc như một phôi gọi là phôi vô tính.
- Nuôi cấy phôi (cứu phôi): Là sự tách rời và nuôi cấy in-vitro phôi hợp
tử đã thành thục hoặc chưa thành thục cây hoàn chỉnh.
1.2.2. Các phương pháp thụ phấn
1.2.2.1. Phương pháp thụ phấn thông thường
Đây là phương pháp đơn giản, được sử dụng hầu hết trong chọn tạo
giống cây trồng nói chung và cây hoa nói riêng. Nguyên tắc chung của
phương pháp này là khi hoa nở (đầu nhụy hoa tiết dịch) và khi bao phấn mở
thì tiến hành thụ phấn cho hoa. Lấy pang gắp bao phấn hoặc dùng bút lông
chấm vào hỗn hợp hạt phấn và thụ lên đầu nhụy. Khi lai xong thì dùng giấy
bạc bao đầu nhụy hoa lại.
1.2.2.2. Phương pháp thụ phấn cắt vòi nhụy (Cut style method – CSM)
Là phương pháp được sử dụng phổ biến nhất khi lai xa giữa các loài
thuộc chi Lilium. Khi hoa nở (kiểm tra thấy đầu nhụy tiết dịch nhờn) thì tiến
hành thụ phấn cho hoa. Đầu tiên dùng dao sắc cắt gần hết phần vòi nhụy, cắt
lên phía trên bầu nhụy, chỉ để lại phần vòi nhụy có chiều dài 1 – 2 mm. Sau

đó dùng đầu nhụy vừa cắt chấm vào hỗn hợp hạt phấn cần thụ và thụ lên trên
phần vòi nhụy còn lại (đỉnh của mặt cắt).
Trong trường hợp này, số lượng hạt phấn nảy mầm có thể giảm, tuy nhiên
số lượng hạt phấn nảy mầm mà thâm nhập được vào trong noãn lại tăng.
Những nghiên cứu gần đây đã được tiến hành bởi việc so sánh giữa 2
phương pháp: Thụ phấn thông thường và thụ phấn cắt vòi nhụy để tạo ra con
lai khác loài F1 và BC1. Các kết quả chỉ ra rằng thụ phấn cắt vòi nhụy là tốt
hơn đối với thế hệ lai F1 và phương pháp thụ phấn thông thường là tốt hơn
đối với quần thể BC được tạo ra. Phát hiện này có thể được giải thích bằng
rào cản khi lai giữa các loài. Trong trường hợp con lai khác loài F1, thành


6
phần genome là dị hợp tử, khi lai lại bởi phương pháp thụ phấn thông thường
đã cho thấy sự nảy mầm hạt phấn bình thường và ống phấn phát triển xuyên
qua vòi nhụy (Theo Đặng Văn Đông, 2010) [5].
1.2.2.3. Phương pháp ghép vòi nhụy (Grafted style method – GSM)
Phương pháp ghép vòi nhụy được phát triển bởi vì phương pháp cắt vòi
nhụy thông thường chỉ tạo ra một vài phôi trên quả lily. Khi sử dụng phương
pháp cắt vòi nhụy, ống phấn còn ngắn và hầu hết trong số chúng không thể
xâm nhập màng noãn (micropyle). Ghép vòi nhụy nên được sử dụng kết hợp
với thụ phấn in-vitro (Van Tuyl & cs, 1991) [35].
Phương pháp này được tiến hành như sau: Trước tiên, người ta nuôi in-
vitro bầu nhụy của cây cho và cây nhận. Các hạt phấn hữu dục từ cây cho
được thụ phấn lên phía trên với đầu nhụy tương hợp của chính cây đó. Sau từ
1 – 2 ngày, vòi nhụy được cắt 1 – 2 mm phía trên bầu nhụy và người ta gắn
vòi nhụy đã cắt này (phần được thụ phấn) lên vòi nhụy (đã được cắt ngắn với
bầu nhụy) của cây nhận. Mô ghép này được giữ trong vòng 2 ngày cho đến
khi hạt phấn đi vào bầu nhụy của cây nhận hoàn toàn. Sau 5 ngày, bầu nhụy
được nuôi cấy theo phương pháp nuôi cấy lát cắt bầu nhụy. Kỹ thuật này đòi

hỏi độ chính xác cao cần nhiều nhân công và chỉ dùng để kết hợp với thụ
phấn in-vitro mà không kết hợp được với các kỹ thuật khác.
1.2.2.4. Phương pháp thụ phấn In-vitro (In-vitro pollination)
Điều kiện để thực hiện thành công sự thụ phấn trong ống nghiệm là phải
nuôi cấy được bầu quả hay noãn trần và chủ động điều khiển quá trình nảy mầm
của hạt phấn trên môi trường vô trùng. Sau quá trình thụ phấn, thụ tinh, phôi hình
thành sẽ được nuôi cấy ngay trên môi trường dinh dưỡng vô trùng.
Phương pháp thụ phấn in-vitro bằng kỹ thuật cắt vòi nhụy và ghép vòi
nhụy đã được phát triển và áp dụng rộng rãi vào nhiều phép lai cùng loài, trong
đó sử dụng L. longiflorum và cả giống lai Asiatic và Oriental làm bố mẹ.


7
1.2.3. Các phương pháp cứu phôi
1.2.3.1. Nuôi cấy lát cắt bầu nhụy (Ovary-slice culture)
Nuôi cấy lát cắt được ứng dụng bởi Kanoh & cs (1988) và Van Tuyl &
cs (1991) cho việc tạo ra các con lai khác loài. Bầu nhụy được thu hoạch 7 –
10 ngày sau thụ phấn, cắt thành các lát cắt có độ dày 2 mm, và được đặt trên
môi trường gồm 10% sucrose. Số điểm phồng lên của noãn trong nuôi cấy
bầu nhụy được dùng để ước lượng hiệu quả trung bình về sự phát triển noãn.
Trong vòng 30 ngày, noãn và phôi có thể được chia tách từ các lát cắt và nuôi
cấy riêng biệt cho tới khi nảy mầm (Theo Lim Ki-Byung, 2006) [39].
1.2.3.2. Nuôi cấy noãn (Ovule culture)
Phương pháp nuôi cấy noãn phải được ứng dụng trong suốt quá trình
sinh trưởng của phôi và trước khi phôi bị thoái hóa. Thời gian cho nuôi cấy
noãn phụ thuộc vào sự kết hợp của phép lai (kiểu gen con lai) và nằm trong
phạm vi từ 30 – 45 ngày sau thụ phấn. Do phương pháp cứu phôi tốn nhiều
nhân lực nên phương pháp nuôi cấy noãn có thể được sử dụng khi một số
lượng lớn các noãn được lai phải được tiến hành trong một thời gian ngắn.
Tuy nhiên, tỷ lệ nảy mầm của phôi ở phương pháp nuôi cấy noãn là thấp hơn

so với phương pháp nuôi cấy phôi.
1.2.3.3. Nuôi cấy phôi (Embryo culture)
North & Wills (1969) đã nuôi cấy phôi thành công từ hạt không có nội
nhũ và có nguồn gốc từ phép lai xa liên quan đến L. lankongense. Nuôi cấy
phôi có thể được ứng dụng thành công trong các phép lai mà sự thoái hóa của
phôi diễn ra một cách chậm chạp. Điều này thường xảy ra với các phép lai
giữa các loài có quan hệ gần gũi một cách tương đối. Trong hầu hết các
trường hợp, phôi có thể được cứu khi chúng đạt đến giai đoạn hình cầu. Kỹ
thuật này rất đáng tin cậy và các phôi sinh trưởng nhanh mà không có bất kỳ
sự phát triển khác thường nào. Thời gian tốt nhất cho phương pháp cứu phôi
là khoảng 40 – 60 ngày sau thụ phấn (Theo Đặng Văn Đông, 2010) [5].


8
1.2.4. Cơ sở khoa học về khả năng tái sinh ở thực vật
1.2.4.1. Tính toàn năng của tế bào
Haberlandt (1902), lần đầu tiên đã quan niệm rằng mỗi tế bào bất kỳ
của một cơ thể sinh vật đa bào đều có khả năng tiềm tàng để phát triển thành
một cá thể hoàn chỉnh. Theo quan niệm của sinh học hiện đại thì mỗi tế bào
riêng rẽ đã phân hóa đều mang toàn bộ lượng thông tin di truyền cần thiết và
đủ của cả cơ thể sinh vật đó. Khi gặp điều kiện thích hợp, mỗi tế bào đều có
thể phát triển thành một cá thể hoàn chỉnh. Đó là tính toàn năng của tế bào.
Tính toàn năng của tế bào mà Haberlandt nêu ra chính là cơ sở lý luận của
phương pháp nuôi cấy mô và tế bào thực vật. Cho đến nay con người đã hoàn
toàn chứng minh được khả năng tái sinh một cơ thể thực vật hoàn chỉnh từ
một tế bào riêng rẽ [16] [17].
1.2.4.2. Sự phân hóa, phản phân hóa và tái phân hóa của tế bào
Cơ thể thực vật trưởng thành là một chỉnh thể thống nhất bao gồm
nhiều cơ quan chức năng khác nhau, được hình thành từ nhiều loại tế bào
khác nhau. Tuy nhiên tất cả các loại tế bào đó đều bắt nguồn từ một tế bào

đầu tiên (tế bào hợp tử). Ở giai đoạn đầu, tế bào hợp tử liên tục phân chia hình
thành nhiều tế bào phôi sinh nhưng chưa mang chức năng riêng biệt (chuyên
hóa). Sau đó từ các tế bào phôi sinh này chúng tiếp tục được biến đổi thành
các tế bào chuyên hóa đặc hiệu cho các mô, cơ quan có chức năng khác nhau.
Đó là quá trình phân hóa tế bào ở cơ thể thực vật [16].
Tuy nhiên, khi tế bào đã phân hóa thành các tế bào có chức năng riêng
biệt, chúng không hoàn toàn mất khả năng biến đổi của mình. Trong trường
hợp cần thiết, ở điều kiện thích hợp, chúng lại có thể trở về dạng tế bào phôi
sinh và phân chia mạnh mẽ. Quá trình đó gọi là phản phân hóa tế bào, ngược
lại với sự phân hóa tế bào.


9
Trong điều kiện nuôi cấy nhân tạo (nuôi cấy in-vitro), các tế bào phôi
sinh (mô sẹo) có thể tái sinh thành các dạng tế bào chuyên hóa như chồi, rễ và
có thể thành cây hoàn chỉnh dưới sự tác động của một số chất điều hòa sinh
trưởng. Đây chính là quá trình tái phân hóa tế bào thực vật, quá trình này chỉ
xảy ra trong nuôi cấy in-vitro.
Về bản chất thì sự phân hóa và phản phân hóa là một quá trình hoạt
hóa, ức chế các gen. Tại một thời điểm nào đó trong quá trình phát triển cá
thể, có một số gen được hoạt hóa (mà vốn trước nay bị ức chế) để cho ta tính
trạng mới, còn một số gen khác lại bị đình chỉ hoạt động. Điều này xảy ra
theo một chương trình đã được mã hóa trong cấu trúc của phân tử AND của
mỗi tế bào khiến quá trình sinh trưởng phát triển của cơ thể thực vật luôn
được hài hòa.
Mặt khác, khi tế bào nằm trong một khối mô của cơ thể thường bị
ức chế bởi các tế bào xung quanh. Khi tách riêng từng tế bào hoặc giảm
kích thước của khối mô sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho sự hoạt hóa các gen
của tế bào.
Quá trình phát sinh hình thái trong nuôi cấy mô, tế bào thực vật thực

chất là kết quả của quá trình phân hóa, phản phân hóa và tái phân hóa tế bào.
Kỹ thuật nuôi cấy mô, tế bào xét cho cùng là kỹ thuật điều khiển sự phát sinh
hình thái của tế bào thực vật (khi nuôi cấy tách rời trong điều kiện nhân tạo và
vô trùng) một cách định hướng dựa vào sự phân hóa và phản phân hóa của tế
bào trên cơ sở tính toàn năng của tế bào thực vật. Để điều khiển sự phát sinh
hình thái của mô nuôi cấy, người ta thường bổ sung vào môi trường nuôi cấy
hai nhóm chất điều hòa sinh trưởng thực vật là Auxin và Cytokinin.
Tùy theo mục đích nghiên cứu đặt ra như tạo mô sẹo, tạo chồi phụ, tạo
rễ, tạo phôi vô tính hay cho mọc chồi trực tiếp từ mô nuôi cấy, mà môi trường
thích hợp là rất cần thiết [16].


10
1.2.5. Kỹ thuật cứu phôi
* Nuôi cấy phôi hữu tính gồm: Tách phôi và nuôi cấy phôi để tạo cây.
- Tách phôi: Phôi hữu tính được hình thành trong môi trường vô trùng
của noãn và mô bầu hoa.
Ở một số loài phôi có kích thước lớn, thuận tiện cho quá trình tách phôi
(cây họ đậu), nhưng một số loài hoa khó tách phôi (hoa lan do hạt có kích
thước nhỏ, vỏ hạt tiêu giảm và thiếu nội nhũ).
Ở thực vật hoa dạng chùm, mô non thường xếp ở đỉnh của chùm hoa.
Trong quá trình thu nhận phôi cần hạn chế sự tổn thương của dây treo
phôi. Dây treo phôi có kích thước nhỏ và cấu trúc mỏng manh nên khó tách
nó nguyên vẹn cùng với phôi để đưa vào nuôi cấy. Không có dây treo phôi
làm giảm đáng kể tỉ lệ hình thành cây con từ nuôi cấy phôi non.
* Môi trƣờng nuôi cấy phôi
Sau khi tách từ hạt, phôi được nuôi cấy trong môi trường chứa: Muối
khoáng, chất điều hòa sinh trưởng, nguồn Cacbon, amino axit và thành phần
hữu cơ phức hợp.
- Muối khoáng: Môi trường với hàm lượng cao các ion K

+
, Ca
2+
đảm
bảo cho tỷ lệ sống cao của phôi và khả năng thúc đẩy sinh trưởng tốt đối với
phôi của một số loài thực vật.
- Chất điều hòa sinh trưởng:
+ Auxin và Cytokinin không được sử dụng nhiều trong nuôi cấy phôi
do chúng cảm ứng tạo callus (mô sẹo).
+ Ở nồng độ rất thấp (0,01 mg/l) GA
3
kích thích sự nảy mầm sớm
của phôi.
- Nguồn Cacbon:


11
+ Đường: Là thành phần không thể thiếu trong mọi môi trường nuôi
cấy, vì nó là nguồn cung cấp Cacbon chủ yếu. Trong nhiều trường hợp đường
Sucrose cho kết quả tốt hơn các đường khác. Nồng độ Sucrose có thể dùng từ
0,5% đến 18%.
+ Glucose và Sucrose ngoài vai trò dinh dưỡng, còn có khả năng duy trì
áp suất thẩm thấu của môi trường. Phôi trưởng thành sinh trưởng khá tốt ở
nồng độ thấp nhưng phôi non đòi hỏi nồng độ Sucarose cao hơn.
- Amino axit và thành phần hữu cơ phức hợp:
+ Glutamin là axit amin hiệu quả nhất đối với nuôi cấy phôi nhiều loài
thực vật.
+ Cazein thủy phân (Ziebur & Brink, 1951) là hỗn hợp các axit amin
được sử dụng rộng rãi trong nuôi cấy phôi. Làm tăng kích thước và tỷ lệ phân
hóa phôi.

+ Ngoài ra một số chất tự nhiên như nước dừa (Overbeek, 1942), nước
chiết malt (Blackeslee & Satina, 1944) là những chất mà khi được bổ sung
vào môi trường nuôi cấy sẽ đem lại hiệu quả cao hơn… vì trong các chất này
có chứa nhiều vitamin, ADN, ARN và một số chất điều tiết sinh trưởng khác.
- Các yếu tố ảnh hưởng:
+ pH môi trường: Các phôi tách rời sinh trưởng tốt trên môi trường có
pH 5,0 – 7,5. Đây là phạm vi pH của dịch noãn 6,0. Đối với phôi cây hoa lily
thì pH là 5,8.
+ Nhiệt độ: 20 - 25
0
C thích hợp cho sinh trưởng và nảy mầm của phôi.
Nhiệt độ tối ưu cho nuôi cấy phôi có thể khác nhau giữa các genotype (kiểu
gen) trong cùng 1 loài.
+ Ánh sáng: Cấy các mẫu phôi lên môi trường nuôi cấy tạo thành củ
con để trong tối sau 2 tháng mỗi cụm phôi lily sẽ hình thành 1 cụm củ con.


12
1.2.6. Sơ đồ nuôi cấy phôi lily


1.3. Cơ sở thực tiễn
Ở Việt Nam, hoa lily đang được xếp vào nhóm hoa cao cấp và đang
được tiêu dùng mạnh trong khoảng chục năm trở lại đây (từ năm 2005). Nhu
cầu tiêu dùng nội địa hàng năm của hoa lily khoảng 20 triệu cành, trong khi
đó chúng ta mới chỉ sản xuất được 12 triệu cành và số lượng còn lại ta phải
nhập từ các nước như Đài Loan, Trung Quốc, Hà Lan.


13

Tuy nhiên, ngành sản xuất hoa lily của nước ta lại gặp rất nhiều khó
khăn về chủ động nguồn giống do chúng ta chưa tự sản xuất được củ giống
trong nước mà hầu hết đều phải nhập khẩu từ Hà Lan, Trung Quốc với giá
thành cao, biến động theo từng năm, do vậy hiệu quả sản xuất các giống hoa
này chưa thực sự đạt được như mong muốn.
Mặt khác, công tác nghiên cứu về cây hoa lily ở Việt Nam mới chỉ
được thực hiện trong vòng 10 năm trở lại đây tại một số cơ quan nghiên cứu
như các Viện, Trung tâm, trường Đại học. Các thành tựu mà chúng ta đạt
được trong lĩnh vực này cũng chưa nhiều, chủ yếu tập trung ở lĩnh vực tuyển
chọn giống và nhân giống. Công tác lai tạo giống hoa lily mới cũng chưa có
kết quả đáng kể nào, chưa có giống hoa lily mới nào được tạo ra mang bản
quyền Việt Nam.
Vì vậy, để thúc đẩy công tác nghiên cứu về cây hoa lily tại Việt Nam
đạt được kết quả, thì việc kế thừa và ứng dụng các kết quả nghiên cứu của Hà
Lan trong nghiên cứu, chọn, tạo giống hoa lily là hướng đi rất đúng, phù hợp
với điều kiện hiện tại của Việt Nam. Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn trên, Bộ
NN & PTNT đã giao cho viện các Viện nghiên cứu tiến hành khảo nghiệm và
lai tạo các giống lily mới.
Hà Nội là thành phố lớn nhất nằm ở phía Bắc Việt Nam, có địa hình
thấp dần theo hướng từ Bắc xuống Nam và từ Tây sang Đông với độ cao
trung bình từ 5 – 20m so với mực nước biển. Nhờ phù sa bồi đắp từ sông
Hồng, sông Đà và các con sông khác, ba phần tư diện tích đất tự nhiên của Hà
Nội là đồng bằng.
Khí hậu tiêu biểu cho vùng Bắc Bộ với đặc điểm của khí hậu cận nhiệt
đới ẩm, mùa hè nóng, mưa nhiều và mùa đông lạnh, ít mưa về đầu mùa và có
mưa phùn về nửa cuối mùa. Khí hậu phân thành bốn mùa rõ rệt. Mùa nóng từ
tháng 5 ðến tháng 9, kèm theo mýa nhiều. Mùa lạnh từ tháng 11 ðến tháng 3


14

nãm sau, hai thời kỳ chuyển tiếp là tháng 4 (mùa Xuân) và tháng 10 (mùa
Thu). Tổng diện tích ðất tự nhiên của thành phố nãm 2010 là 332.889 ha (theo
Tổng cục thống kê Việt Nam, 2011). Trong ðó, ðất nông nghiệp 188.365 ha
chiếm 56,58% diện tích ðất tự nhiên; ðất phi nông nghiệp chiếm 135.193 ha
týõng ðýõng 40,61%; ðất chýa sử dụng còn 9.331 ha chiếm 2,8%.
Theo quy hoạch sử dụng đất Hà Nội đến năm 2020, đất nông nghiệp có
diện tích giảm còn 152.248 ha so với năm 2010 để đáp ứng cho phát triển đô
thị, công nghiệp và dịch vụ của thành phố. Trong khi đó, diện tích đất trồng
lúa vẫn được giữ ổn định ở mức 92.000 ha.
Bên cạnh đó, đây là vùng đất có truyền thống canh tác nông nghiệp lâu
đời và trong những năm đầu thế kỷ 21 cây hoa lily đã được đưa vào trồng nên
người nông dân tích lũy nhiều kinh nghiệm sản xuất đối với loại cây này. Vì
vậy, lựa chọn giống cây trồng cho hiệu quả kinh tế cao trên diện tích đất nhỏ,
phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng là rất cần thiết và cây hoa lily là một lựa
chọn hàng đầu.
1.4. Nguồn gốc và phân loại hoa lily
1.4.1. Nguồn gốc, phân bố
Lily thuộc nhóm cây trồng lâu đời nhất ở Bắc bán cầu. Cây hoa lily
được tìm thấy ở hầu hết các lục địa thuộc Bắc bán cầu, chủ yếu ở vùng khí
hậu ôn hòa phổ biến ở châu Á, Bắc Mỹ, châu Âu, với khoảng 70 loài ở Trung
và Đông Á, 10 loài ở châu Âu, khoảng 30 loài ở Bắc Mỹ và Canada [49]. Ở
châu Âu, lily phân bố từ Đại Tây Dương qua Địa Trung Hải và từ giữa châu
Âu tới vùng núi Capcadơ, Ural của Nga. Đa phần các giống lily châu Mỹ
phân bố từ Đại Tây Dương sang phía Tây của lục địa, một phần nhỏ phân bố
giáp Thái Bình Dương [9]. Tại châu Á, biên giới phân bố Bắc ở khoảng vĩ độ
56
0
, bán đảo Sansaka và trung phần Siberia đến hạ lưu sông Eny vĩ độ 68
0
,

biên giới phía Nam là Bắc vĩ độ 17
0
, từ đảo Luy Trung đến phía Nam Ấn Độ
vĩ độ Bắc 11
0
.