Ứng dụng công nghệ tế bào và công nghệ gen trong đánh giá, chọn và tạo dòng Lilium có khả năng chịu nóng

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC





BÙI THỊ THU HƯƠNG






ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ TẾ BÀO VÀ
CÔNG NGHỆ GEN TRONG ĐÁNH GIÁ, CHỌN
VÀ TẠO DÒNG LILIUM CÓ KHẢ NĂNG
CHỊU NÓNG






LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC

HÀ NỘI, 2015



VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC


Bùi Thị Thu Hương



ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ TẾ BÀO VÀ
CÔNG NGHỆ GEN TRONG ĐÁNH GIÁ, CHỌN
VÀ TẠO DÒNG LILIUM CÓ KHẢ NĂNG
CHỊU NÓNG

Chuyên ngành: Sinh lý học thực vật
Mã số: 62 42 01 12

LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. GS.TS. Lê Trần Bình
Viện Công nghệ sinh học
2. PGS.TS. Trịnh Khắc Quang
Viện Nghiên cứu Rau quả

Hà Nội, 2015

i

Lời cam đoan

Tôi xin cam đoan:
Đây là công trình nghiên cứu của tôi và một số kết quả cùng cộng tác với các cộng
sự khác;
Các số liệu và kết quả trình bày trong luận án là trung thực, một phần đã được công
bố trên các tạp chí khoa học chuyên ngành với sự đồng ý và cho phép của các đồng tác giả;
phần còn lại chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.

Hà Nội, ngày 1 tháng 8 năm 2015
Tác giả




Bùi Thị Thu Hương

ii

Lời cám ơn
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS.TS. Lê Trần Bình và PGS.TS. Trịnh
Khắc Quang đã hướng dẫn, chỉ bảo và tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thành
công trình nghiên cứu này. Bên cạnh đó, tôi xin chân thành cảm ơn Viện Công nghệ
Sinh học cùng lãnh đạo, cán bộ nghiên cứu của phòng Công nghệ Tế bào thực vật
và phòng Công nghệ ADN ứng dụng của Viện Công nghệ sinh học, Viện Hàn Lâm
Khoa Học Việt Nam và bộ môn Công nghệ sinh học, viện Nghiên cứu Rau Quả đã
tạo điều kiện cho tôi được tiến hành đề tài.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn Học viện Nông nghiệp Việt Nam, lãnh đạo
và cán bộ thuộc bộ môn Thực vật, khoa Nông học, bộ môn Sinh học, khoa Công
nghệ sinh học, Học Viện Nông nghiệp Việt Nam đã tạo điều kiện cho tôi thực hiện
đề tài.

Hà Nội, ngày 1 tháng 8 năm 2015
Nghiên cứu sinh



Bùi Thị Thu Hương

iii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU
STT
Ký hiệu
Chữ viết tắt
1
A. rhizogenes
Agrobacterium rhizogenes
2
A. rubi
Agrobacterium rubi
3
A. tumefaciens
Agrobacterium tumefaciens
4
ADN
Acid Deoxirionucleic
5
AS
Acetosyringone
(3,5-dimethoxy-4-hydrroxy Acetophenone)
6
BA
6-benzyl adenine
7
Bp

Base pair
8
CaMV
Cailiflower Mosaic Virus
9
Car
Carbenicillin
10
Cefo
Cefotaxime
11
Chloram
Chloramphenicol
12
CodA
Choline oxidase
13
CS
Cộng sự
14
CT
Công thức
15
ĐC
Đối chứng
16
E. coli
Escherichia coli
17
EDTA

Ethylene Diamine Tetra Acetic acid
18
Et al
Đồng tác giả
19
EtBr
Ethidium Bromid
20
GB
Glycine betaine
21
Genta
Gentamycine
22
GFP
Green Fluorescent Protein
23
GUS
β-1,4-Glucuronidase
24
Hpt
Hygromycine Phosphotransferase
25
HSF
Heat shock factor
26
HSPs
Heat shock proteins
27
Hyg

r

Hygromycine resistant

iv

STT
Ký hiệu
Chữ viết tắt
28
ISSR
Inter Simple Sequence Repeat
29
Kana
Kanamycine
30
LB
Luria Bertani
31
M
Thang Marker chuẩn
32
MAS
Marker assisted selection
33
MDA
Malondialdehyde
34
Mm
Millimolar

35
MS
Murashige and Skoog, 1962
36
MT-sHSP
Mitochondrial small Heat shock protein
37
MUG
4-methyl-umBelliferyl-β-D-glucoronide
38
µl
micro litte
39
µM
Micromolar
40
NptII
Neomycin Phosphotransferase II
41
PCR
Polymerase Chain Reaction
42
Pic
Picloram
43
QTL
Quantitative trait loci
44
RAPD
Random Amplified Polymorphic AND

45
Rifa
Rifamycine

POD
Peroxidase
46
SOD
Superoxide dismutase
47
T-ADN
Transfer-ADN
48
TAE
Tris-acetate-EDTA
49
Ti-plasmid
Tumor inducing Plasmid
50
TP
Transit Peptide
51
Vir
Virulence
52
WT
Dòng không chuyển gen
53
X – Gluc
5-bromo-4-chloro-3-indolyl-β-D-glucoronide

54
α-NAA
1- Naphthaleneacetic acid



v

MỤC LỤC
Trang
Lời cam đoan i
Lời cám ơn ii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU iii
MỤC LỤC v
DANH MỤC BẢNG viii
DANH MỤC HÌNH x
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3
1.1. Tổng quan về cây lily 3
1.1.1. Giới thiệu chung về lily 3
1.1.2. Nguồn gốc, phân bố và đặc điểm thực vật học cây lily 3
1.1.3. Lịch sử phát hiện và tình hình hiện tại của ngành trồng hoa lily 4
1.1.4. Điều kiện ngoại cảnh thích hợp cho cây lily và khả năng chịu nóng của
cây lily 5
1.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ cao đến thực vật 6
1.2.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ cao đến thực vật 6
1.2.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ cao đến cây lily 8
1.2.3. Biện pháp tăng cường tính chịu nhiệt ở thực vật và lily 9
1.3. Glycine betaine và kỹ thuật làm tăng cường khả năng chịu nóng ở
thực vật 15

1.3.1. Giới thiệu chung về glycine betaine 15
1.3.2. Chuyển gen codA tăng cường khả năng chống chịu cho cây trồng 16
1.4. Thành tựu tạo giống lily mới bằng công nghệ tế bào và công
nghệ gen 17
1.4.1. Công nghệ tế bào trong tạo giống lily 17
1.4.2. Tình hình ứng dụng công nghệ gen trong tạo giống lily 18



vi

CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21
2.1. Vật liệu 21
2.1.1. Thực vật 21
2.1.2. Các chủng vi khuẩn, vector và cặp mồi sử dụng 22
2.1.3. Môi trường nuôi cấy 24
2.1.4. Máy móc và thiết bị 25
2.2. Phương pháp nghiên cứu 25
2.2.1. Các phương pháp sử dụng trong đánh giá vật liệu nghiên cứu 25
2.2.2. Phương pháp tạo giống lily mới có khả năng chịu nóng bằng lai tạo và
cứu phôi 27
2.2.3. Phương pháp tạo giống lily mới có khả năng chịu nóng bằng kỹ
thuật gen 30
2.2.4. Phương pháp xử lý số liệu 36
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 37
3.1. Đánh giá tập đoàn các giống lily nghiên cứu 37
3.1.1. Đánh giá quan hệ di truyền các giống lily nghiên cứu bằng chỉ thị
phân tử 37
3.1.2. Đánh giá khả năng tái sinh in vitro của một số giống lily nghiên cứu 39
3.1.3. Ngưỡng chịu nóng in vitro của một số giống lily nghiên cứu 41

3.2. Tạo dòng lily có khả năng chịu nóng bằng lai tạo và cứu phôi 44
3.2.1. Kiểm tra chất lượng hạt phấn của một số giống hoa lily nghiên cứu 44
3.2.2. Lai tạo và cứu phôi 45
3.2.3. Bước đầu xác định con lai bằng chỉ thị phân tử 48
3.4.4. Khả năng chịu nhiệt cao của mô vảy củ của các dòng lily lai được
tạo ra 53
3.3. Tạo dòng lily có khả năng chịu nóng bằng công nghệ gen 55
3.3.1. Thiết kế vector chuyển gen chứa gen codA mã hóa choline oxydase 55
3.3.2. Tối ưu hóa qui trình chuyển gen vào lát cắt vảy củ lily bằng
A. tumefaciens 62

vii

3.3.3. Chuyển gen codA mã hóa choline oxydase vào lily 71
3.3.4. Khả năng chịu nóng các dòng lily chuyển gen 73
3.3.5. Khả năng tích lũy glycine betaine ở một số dòng lily chuyển gen codA 77
CHƯƠNG 4: BÀN LUẬN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 79
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 91
1. Kết luận 91
2.

Đề nghị
92
CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN TIẾN SĨ 93
TÀI LIỆU THAM KHẢO 95
SUMMARY 112
PHỤ LỤC 115


viii

DANH MỤC BẢNG
STT
Tên bảng
Trang

Bảng 2.1. Danh sách tên và ký hiệu giống lily (Lilium spp.) sử dụng 21
Bảng 2.2. Các cặp mồi đặc hiệu cho 2 gen TP-codA-cmyc và codA-cmyc 23
Bảng 2.3. Tên và trình tự các mồi RAPD sử dụng trong nghiên cứu 23
Bảng 2.4. Tên và trình tự các mồi ISSR sử dụng trong nghiên cứu 23
Bảng 2.5. Môi trường nuôi cấy vi khuẩn 24
Bảng 2.6. Môi trường nuôi cấy và chọn lọc cây lily chuyển gen 24
Bảng 3.1. Hệ số tương đồng di truyền giữa 13 giống lily nghiên cứu 37
Bảng 3.2. Sự phát sinh hình thái và cảm ứng tạo củ từ lát cắt vảy củ các
giống lily sau 4 tuần nuôi cấy 40
Bảng 3.3. Tỷ lệ hữu dục và tỷ lệ nảy mầm của hạt phấn các giống lily
nghiên cứu 44
Bảng 3.4. Tỷ lệ tạo quả sau thụ phấn của các tổ hợp lai 46
Bảng 3.5. Ảnh hưởng của BA tới tỷ lệ nảy mầm và tạo củ in vitro từ hạt
lai được tách ra từ lát cắt quả non 47
Bảng 3.6. Khả năng sống sót và khả năng tái sinh củ của lát cắt vảy củ 3
dòng lily lai và các dòng bố mẹ sau xử lý nhiệt (37
o
C ± 1
o
C, 13
ngày) 54
Bảng 3.7. Tên và trình tự đoạn mồi nhân đoạn promoter HSP18.2 của
A. thaliana 57
Bảng 3.8. Kết quả chuyển gen codA vào thuốc lá nhờ A. tumefaciens 60

Bảng 3.9. Ảnh hưởng của Cefotaxime đến sự tái sinh củ của lát cắt vảy
củ đã biến nạp 64
Bảng 3.10. Ảnh hưởng của hygromycine đến khả năng sống của củ lily
in vitro 65
Bảng 3.11. Khả năng chuyển gen của các chủng A. tumefaciens vào lát cắt
vảy củ lily 66

ix

Bảng 3.12. Ảnh hưởng của nồng độ dịch vi khuẩn tới hiệu quả chuyển gen
vào lát cắt vảy củ lily 67
Bảng 3.13. Ảnh hưởng của thời gian đồng nuôi cấy đến hiệu quả chuyển
gen vào lily 67
Bảng 3.14. Khả năng nhận các cấu trúc gen ở 3 giống lily nghiên cứu 71
Bảng 3.15. Khả năng sống sót của các dòng lily chuyển gen in vitro sau xử
lý nhiệt (37
o
C ± 1
o
C, 13 ngày) 74
Bảng 3.16. Khả năng sống sót của mô vảy củ in vitro của 8 dòng lily
chuyển gen sau xử lý nhiệt (37
o
C ± 1
o
C, 13 ngày) 75
Bảng 3.17. Khả năng sống sót tạo củ in vitro của lát cắt vảy củ của một số
dòng lily chuyển gen sau xử lý nhiệt (37
o
C ± 1

o
C, 13 ngày) 76
Bảng 3.18. Mối quan hệ sự tích lũy glycine betain trong lá và một số đặc
điểm khác của một số dòng lily in vitro 77


x

DANH MỤC HÌNH

STT
Tên hình
Trang

Hình 3.1. Ảnh điện di sản phẩm PCR 13 giống lily với mồi ISSR 8 (A),
mồi ISSR 52 (B) 37
Hình 3.2. Sơ đồ hình cây biểu diễn mối quan hệ di truyền giữa 13 giống lily 38
Hình 3.3. Tỷ lệ sống sót của các giống khi nuôi cấy ở nhiệt độ 37
o
C ± 1
o
C 42
Hình 3.4. Tỷ lệ sống sót của các giống khi nuôi cấy ở nhiệt độ 42
o
C ±
o
C 43
Hình 3.5. Sự tạo củ lily in vitro từ lát cắt vảy củ(A) và khả năng sống của
củ lily in vitro trong điều kiện nhiệt độ cao(B) 44
Hình 3.6. Hạt phấn bắt màu thuốc nhuộm (A) và hạt phấn nảy mầm (B) 45

Hình 3.7. Sự cứu phôi bằng phương pháp nuôi cấy lát cắt bầu nhụy (A);
nuôi cấy phôi (B) 47
Hình 3.8. Sản phẩm PCR với mồi RAPD của các cặp bố mẹ và dòng con
lai 49
Hình 3.9. Sản phẩm PCR với mồi ISSR 51(A) và ISSR 55(B) của tổ hợp
Sor, Bel và 134 50
Hình 3.10. Sản phẩm PCR với mồi ISSR 7 (a) và ISSR 55 (b) của tổ hợp Sor
và L; L và F và các con lai 51
Hình 3.11. Sơ đồ hình cây thể hiện mối quan hệ giữa con lai và dòng bố mẹ 53
Hình 3.12. Ảnh điện di sản phẩm pBI121/35S-TP-codA-cmyc, pBI121/35S-
codA-cmyc và pCAMBIA1301 sau khi cắt bởi enzym giới hạn
HindIII, EcoRI (A) và sản phẩm tinh sạch các đoạn gen (B) 55
Hình 3.13. Sơ đồ vùng T- DNA của pCAMBIA1301 tái tổ hợp chứa gen
codA được điều khiển bởi promoter 35S CAMV 56
Hình 3.14. Sản phẩm PCR với cặp mồi đặc hiệu của các khuẩn lạc A.
tumefaciens 57
Hình 3.15. Kết quả nhân đoạn (A) và tinh sạch (B) promoter HSP18.2 58

xi

Hình 3.16. Sản phẩm cắt vector pCAMBIA1301/35S-TP-codA-cmyc/35S-
GUS-Nos, promoter HSP18.2 bằng enzyme giới hạn HindIII,
XbaI (A) và sản phẩm colony-PCR với cặp mồi đặc hiệu(B) 59
Hình 3.17. Sản phẩm PCR kiểm tra sự có mặt gen codA trong cây thuốc lá 61
Hình 3.18. Chồi thuốc lá in vitro chuyển gen codA-cmyc (A ) và TP-
codAcmyc (B) khi được xử l X-gluc 61
Hình 3.19. Hình ảnh điện di protein ở các dòng thuốc lá chuyển gen codA 61
Hình 3.20. Cây thuốc lá trước (A) và sau (B) xử lý nhiệt (37
o
C ± 1

o
C, 21 ngày) 62
Hình 3.21. Sự tái sinh củ in vitro từ lát cắt vảy củ lily đã biến nạp sau 4
tuần nuôi cấy 64
Hình 3.22. Củ lily in vitro trong môi trường có hygromycine sau 4 tuần
nuôi cấy 64
Hình 3.23. Sự biểu hiện tạm thời gen GUS của lát cắt vảy củ sau biến nạp 69
Hình 3.24. Sự biểu hiện gen GUS ở cây lily in vitro 8- 12 tuần tuổi 69
Hình 3.25. Các bước chuyển gen thông qua A. tumefaciens vào lát cắt vảy
củ lily in vitro 69
Hình 3.26. Quy trình chuyển gen vào lát cắt vảy củ lily thông qua vi khuẩn
A. tumefaciens hiệu quả cao 70
Hình 3.27. Sự hình thành và phát triển củ lily in vitro của vảy củ được
biến nạp tổ hợp gen đích (gồm gen kháng hygromycin, gen
GUS và gen codA) 72
Hình 3.28. Cây lily in vitro được chuyển tổ hợp gen đích (gồm gen kháng
hygromycine, gen GUS và gen codA) bắt màu với thuốc nhuộm
X-gluc 72
Hình 3.29. Ảnh điện di sản phẩm RT – PCR mẫu lily với mồi đặc hiệu gen
codA (A) và gen TP-codA (B) 73


1
MỞ ĐẦU

Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển của kinh tế xã hội, nhu cầu
thưởng thức hoa và cây cảnh của con người ngày càng được chú trọng.
Lily (tên khoa học là Lilium, thuộc họ Liliaceae) là một trong những loài hoa
đẹp và có giá trị kinh tế cao. Hoa lily có kiểu dáng sang trọng, màu sắc quyến rũ,
hoa thơm, lâu tàn, dễ thu hoạch, dễ bảo quản, dễ vận chuyển và được ưa chuộng ở

nhiều nước trên thế giới. Tuy nhiên, cây lily có phổ trồng hẹp, do có xuất xứ ở
những vùng ôn đới có nhiệt độ thấp và độ ẩm cao. Bên cạnh đó, hiện nay khí hậu
toàn cầu đang ngày càng biến đổi, nhiệt độ tăng lên ảnh hưởng đến nhiều loại cây
trồng, làm giảm năng suất cũng như khả năng sinh trưởng và phát triển, thậm chí
khiến cây chết là một thách thức lớn cho ngành trồng hoa này. Nước ta nằm trong
khu vực khí hậu nhiệt đới, nên ở khu vực phía bắc chỉ mới bước đầu trồng thử
nghiệm một số giống lily vụ đông. Hơn nữa, sự thay đổi khí hậu cùng sự nóng lên
toàn cầu làm cho việc trồng cây hoa lily này vốn trước đây đã khó lại càng gặp
nhiều trở ngại. Các cây hoa lily sinh trưởng, phát triển kém ở điều kiện nhiệt độ cao,
thể hiện ở chất lượng cây kém, đặc biệt là hoa xấu, dẫn tới năng suất cũng như chất
lượng cây hoa thấp. Chính vì vậy, việc cải tiến, tạo cây giống mới có năng suất và
chất lượng cao, đặc biệt là có khả năng sinh trưởng, phát triển ở điều kiện nhiệt độ
cao là nhiệm vụ cấp bách với các nhà nghiên cứu (Đặng Văn Đông, 2010).
Với nhiều phương pháp hiện đại đang được áp dụng, nhiều giống cây trồng
nói chung, cây hoa nói riêng hiện nay đang được phát triển một cách chủ động.
Trong chọn tạo giống hoa lily, lai xa là một phương pháp truyền thống đang được
kết hợp với một số kỹ thuật hiện đại có thể tạo giống mới đạt được nhiều mục đích
khác nhau thông qua việc tái tổ hợp vật chất di truyền của các dòng bố mẹ (VanTuyl
et al., 1991,2003; Chi, 2002). Bên cạnh đó, giống hoa lily cũng ngày càng được làm
phong phú hơn nhờ tiến hành kỹ thuật chuyển gen. Gen codA mã hóa choline
oxidase, tham gia sinh tổng hợp glycin betaine đã được chuyển thành công vào
nhiều loài cây trồng và được chứng minh là cây chuyển gen ít nhiều có khả năng


2
chống chịu các điều kiện môi trường bất lợi. Ví dụ như cây Arabidopsis thaliana
chuyển gen codA đã được tăng cường khả năng chịu nóng, lạnh và băng giá (Alia et
al., 1998; Sakamoto et al., 2000), cây cải bẹ, bạch đàn, cà chua chuyển gen codA
cũng tăng cường khả năng chịu mặn và oxy hóa (Prasad et al., 2000a; Ahma et al.,
2008; Yu et al., 2009). Ở cây lily, việc chuyển một gen nhằm tăng cường khả năng

chịu nóng chưa được thực hiện từ trước đến nay. Chính vì vậy, việc chuyển gen
codA vào lily nhằm tăng cường khả năng chống chịu với những điều kiện bất lợi,
đặc biệt là nhiệt độ cao là điều cần thiết.
Xuất phát từ những lý do trên, chúng tôi tiến hành đề tài “Ứng dụng công
nghệ tế bào và công nghệ gen trong đánh giá, chọn và tạo dòng Lilium có khả
năng chịu nóng” làm tiền đề cho việc tạo ra các giống hoa lily mới có khả năng
chống lại các điều kiện bất thuận của môi trường.
Đề tài được thực hiện với các nội dung gồm:
(i) Đánh giá nguồn gen lily nghiên cứu bằng chỉ thị phân tử và công nghệ
nuôi cấy mô tế bào; (ii) Tạo dòng lily mới có khả năng chịu nhiệt bằng lai tạo và
cứu phôi; (iii) Tạo dòng lily mới có khả năng chịu nhiệt bằng xây dựng và tối ưu
hóa quy trình chuyển gen vào lát cắt vảy củ lily thông qua A. tumefaciens; (iv) Chọn
dòng lily in vitro có khả năng chịu nóng.
Mục tiêu của đề tài là sử dụng các phương pháp công nghệ sinh học bao
gồm công nghệ nuôi cấy mô tế bào và công nghệ gen vào việc đánh giá và chọn
tạo các dòng hoa Lilium spp. có khả năng sinh trưởng và phát triển ở nhiệt độ cao
với mục tiêu cụ thể là (1) xây dựng được quy trình chuyển gen codA vào lát cát
vảy củ lily, (2) ứng dụng kỹ thuật lai và nuôi cấy mô phôi tạo con lai chi lily và
(3) đánh giá khả năng chịu nóng in vitro của các dòng lily thương mại, dòng lily
chuyển gen và dòng con lai.
Những kết quả của luận án góp phần bổ sung cơ sở lý luận và thực tiễn cho
việc ứng dụng công nghệ tế bào và công nghệ gen trong tạo giống cây trồng mới nói
chung và cây lily nói riêng có khả năng chống chịu điều kiện nhiệt độ cao.


3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Tổng quan về cây lily
1.1.1. Giới thiệu chung về lily

Cây hoa lily (có nơi còn gọi là hoa loa kèn, huệ tây) có tên khoa học là
Lilium spp thuộc Chi Lilium, Họ Loa Kèn (Liliaceae), Bộ Loa Kèn (Liliales), Lớp
Thực vật Một lá mầm (Liliopsida) (Phạm Hoàng Hộ, 2000). Chi Lilium được phân
thành 7 nhóm, đó là các nhóm có tên Liriotypus, Martagon, Pseudolirium,
Archelirion, Sinomartagon, Leucolirion và Oxypetalum (Comber, 1994a). Phân
loại của lily hiện nay được mở rộng thêm bởi việc lai tạo giữa các giống giữa
nhóm lily quan trọng có màu sắc đẹp quyến rũ, hoa thơm, lâu tàn, kiểu dáng sang
trọng, dễ thu hoạch, bảo quản và vận chuyển, có giá trị kinh tế cao, đang được ưa
chuộng trên thế giới và ở Việt Nam (Đặng Văn Đông, 2010).
1.1.2. Nguồn gốc, phân bố và đặc điểm thực vật học cây lily
Cây hoa lily có nguồn gốc chủ yếu từ Trung Quốc, Nhật Bản, Hàn Quốc,
California (Mỹ) và rải rác ở một số nơi khác. Loại cây này có mặt ở hầu hết các
châu lục, với một khoảng phân bố rộng từ 10
o
đến 60
o
độ bắc của những vùng có
khí hậu ôn đới và lạnh hoặc ở những vùng núi cao từ 1200m trở lên của các vùng
nhiệt đới như Trung Quốc, Ấn Độ, Indonesia, Việt Nam. Ước chừng khoảng 80
loài cơ bản, chúng xuất hiện ở châu Á với khoảng 50-60 loài, châu Mỹ có 20 loài,
châu Âu là 12 loài. Ngoài ra, còn rất nhiều loài lai tạo giữa các loài trong tự nhiên
như: Aarrelian, Backhause, Fista, Olipie được phân bố ở nhiều nơi (Trần Duy Quý
và cs., 2004).
Lily là cây một lá mầm, thân thảo lâu năm, phần dưới mặt đất gồm thân vảy,
rễ. Phần trên mặt đất gồm lá, thân. Thân vảy là phần phình to của thân tạo thành.
Trên đĩa thân vảy có vài chục vảy hợp lại. Lá lily mọc rải rác thành vòng, đầu lá hơi
nhọn, không có cuống hoặc cuống ngắn. Quả lily là quả nang, có 3 góc và 3 nang,


4

mỗi nang có nhiều hạt (400-500), độ lớn trọng lượng hạt tùy theo giống. Trong điều
kiện khô và lạnh, hạt có thể bảo quản được 3 năm.
Hoa lily có hình dạng hoa rất phong phú và hấp dẫn. Một số loài hoa có
dạng hình phễu như L. longifloum, L. candidum; có loài có dạng hình chén như
L. wallichianum với những cánh hoa nhỏ hẹp; có loài lại có dạng hình chuông
như L. cannadense; hình nõ điếu L. auratum. Hoa lily có màu sắc cũng rất phong
phú: như là màu trắng của L. longiflorum; màu đỏ L. candidum; ngoài ra còn có
các màu khác là vàng, hồng, tím Hoa lily có mùi hương thơm ngát (ví dụ
L. auratum) nhưng cũng có loài mùi khó chịu (như ở L. matargon). Hoa dạng
lưỡng tính, có 6 cánh; 6 nhị (bao gồm bao phấn và chỉ nhị); một nhụy (bao gồm
đầu nhụy, vòi nhụy và bầu nhụy); vòi nhụy dài; đầu nhụy hình cầu chẻ ba (Đặng
Văn Đông & Đinh Thế Lộc, 2004).
1.1.3. Lịch sử phát hiện và tình hình hiện tại của ngành trồng hoa lily
Loài lily hoang dại L. candidum là giống được mô tả lần đầu tiên là tổ tiên
của các gốc hoa lily phát triển tới ngày nay. Đến giữa thế kỷ 13, ít nhất có 3 loại
hoang dại được ghi chép lại. Loại thứ nhất là lily hoa trắng dùng làm thuốc được gọi
là loại hoang dược (L. brownii), loại thứ hai là Quyển Đan (L. lancifolium), loại thứ
ba là Sơn Đan (L. pumilum). Năm 1765, Trung Quốc đã xây dựng một số vùng
trồng lily chủ yếu để ăn và làm thuốc. Vài chục năm trở lại đây lại xuất hiện một số
giống cây lily hoang dại được trồng chủ yếu ở trong vườn thực vật các tỉnh Tô
Châu, Cam Túc, Tứ Xuyên, Vân Nam. Cuối thế kỷ 16 các nhà thực vật học người
Anh đã phát hiện và đặt tên cho các giống cây lily. Đầu thế kỷ 17, cây lily được di
thực từ Châu Âu đến Mỹ. Sang thế kỷ 18, các giống lily của Trung Quốc được di
thực sang Châu Âu và lily được coi là cây hoa quan trọng của Châu Âu, Châu
Mỹ. Vào cuối thế kỷ 19, bệnh virus lây lan mạnh ở lily đến nỗi mà người ta tưởng
chừng cây lily sẽ bị hủy diệt. Tuy nhiên, đến đầu thế kỷ 20, khi người ta phát hiện ra
giống lily thơm (L.regane) ở Trung Quốc giống này được nhập vào Châu Âu và
chúng đã được dùng vào việc lai tạo giống mới để tạo ra các giống có tính thích ứng
rộng, cây lily lại được phát triển mạnh mẽ. Sau đại chiến thế giới thứ 2, các nước
Châu Âu có cao trào tạo giống lily. Rất nhiều giống lily hoang dại của Trung Quốc

5
đã được sử dụng làm giống bố mẹ và người ta đã tạo ra nhiều giống mới có giá trị
đến ngày nay (Võ Văn Chi & Dương Đức Tiến, 1978).
Ở Việt Nam, các nhà khoa học mới phát hiện thấy 2 loài cây là
L. brownii F.E. Brown var. colchesteri Wilson mọc hoang dại ở Bắc Giang, Thái
Nguyên, Cao Bằng, Lạng Sơn, có vẩy củ thân dùng làm thuốc và loài Lilium
poilanei Gagnep có ở Sapa, Hoàng Liên Sơn (Trần Duy Quý và CS, 2004).
Ngày nay, do nhu cầu tiêu dùng hoa lily trên thế giới ngày càng tăng nên hoa
lily ngày càng được trồng phổ biến hơn. Diện tích trồng hoa lily được mở rộng ở
những vùng có điều kiện thuận lợi như khí hậu phù hợp, trình độ sản xuất tiên tiến
và chi phí sản xuất rẻ. Tuy nhiên, sản xuất củ giống lily trên thế giới tập trung ở một
số nước, trong đó Hà Lan có diện tích sản xuất lớn nhất với khoảng trên 4000 ha,
theo sau là Pháp (khoảng 400ha); Chile (khoảng 200ha ); Mỹ (khoảng 200ha); Nhật
Bản (khoảng 200ha) và New Zealand (khoảng 100ha).
Ở Việt Nam, lily cũng là một trong những loại hoa cắt cành có giá trị kinh tế
cao nhất. Trước năm 2000, lily được trồng chủ yếu ở Đà Lạt. Ngày nay, Lilium
longiflorum (loa kèn) được trồng nhiều nơi với diện tích khoảng 3 ha, còn diện tích
sản xuất lily lai nhập nội đang dần tăng lên (khoảng 10 ha). Nhu cầu tiêu dùng nội
địa mỗi năm vào khoảng 20 triệu cành lily, trong khi chúng ta mới chỉ đáp ứng 12
triệu cành, lượng còn lại chúng ta phải nhập khẩu từ các nước khác (chủ yếu từ
Trung Quốc, Hà Lan, Đài Loan). Đây là một thách thức cho các nhà trồng lily ở
Việt Nam nhằm đáp ứng nhu cầu trong nước và một phần cho xuất khẩu. Tuy nhiên,
để mở rộng diện tích trồng trọt trong nước là một khó khăn lớn, do Việt Nam thuộc
vùng khí hậu nhiệt đới. Như vậy, muốn thực hiện việc này cần phải tiến hành chọn
tạo giống mới thích hợp (Đặng Văn Đông và CS, 2010).
1.1.4. Điều kiện ngoại cảnh thích hợp cho cây lily và khả năng chịu nóng của
cây lily
Lily là cây ưa ánh sáng với cường độ ánh sáng yếu. Thời gian chiếu sáng

thích hợp cho thời kỳ sinh trưởng là 10 giờ/ngày; ở thời kỳ ra hoa, chất lượng hoa
tăng khi thời gian chiếu sáng 11 giờ/ngày (với nhiệt độ trung bình 18
o
C). Lily


6
thích hợp không khí ẩm ướt với độ ẩm trung bình là 80% - 85%. Thời kỳ đầu cây
cần nhiều nước để duy trì độ ẩm trong củ; thời kỳ ra hoa nhu cầu nước giảm đi (vì
nhiều nước củ dễ bị thối, rụng nụ). Lily sinh trưởng tốt ở nơi đất nhiều mùn, đất
thịt nhẹ, thoát nước tốt. Lily rất mẫn cảm với muối, đất nhiều muối cây không hút
được nước đặc biệt thời kỳ phân hóa hoa và ra hoa. Nói chung, hàm lượng muối
trong đất không được cao quá 1,5 mg/cm
3
. Lily cần dinh dưỡng cao nhất là 3 tuần
đầu sau khi nảy mầm. Tuy nhiên, thời gian này cây cũng con dễ bị ngộ độc do
muối, vì vậy để tránh bị ngộ độc muối trước khi trồng 6 tuần cần phải phân tích
đất. Nhiệt độ thích hợp cho lily sinh trưởng ban ngày 20
o
C - 25
o
C, ban đêm 13
o
C -
17
o
C. Ở điều kiện môi trường dưới 5
o
C và trên 28
o

C sự sinh trưởng của cây bị ảnh
hưởng xấu. Nhiệt độ thích hợp nhất của cây lily trong thời gian đầu dao động trong
khoảng 12
o
C - 13
o
C cho 1/3 chu kỳ sinh trưởng của cây hoặc ít nhất là cho đến khi
các bộ phận rễ đã trưởng thành. Nói chung, hầu hết các giống lily, đặc biệt các
giống mọc hoang dại hay đang được trồng chủ yếu ở vùng có vĩ độ cao (ví dụ Hà
Lan) ưa khí hậu mát và ẩm nên có tính chịu rét tốt, chịu nóng kém (Đặng Văn
Đông & Đinh Thế Lộc, 2004).
Chính vì vậy, hiện nay khu vực trồng hoa lily ở nước ta chỉ mới tập trung ở
miền Bắc vào mùa đông hay một số vùng núi cao như Đà Lạt, Lâm Đồng. Để phát
triển ngành trồng hoa này ở Việt nam, các nhà khoa học đang phải tiến hành nghiên
cứu cải tiến, thay đổi điều kiện trồng trọt hay chọn tạo giống mới có khả năng chống
chịu với điều kiện khí hậu, tự nhiên khắc nghiệt.
1.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ cao đến thực vật
1.2.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ cao đến thực vật
Nhiệt độ môi trường có ảnh hưởng lớn đến hoạt động sống của cây. Nhiệt độ
môi trường xung quanh cao là một mối đe dọa nghiêm trọng đối với thực vật và cây
trồng trên toàn thế giới. Nhiệt độ cao gián đoạn hoặc liên tục là nguyên nhân gây ra
một loạt thay đổi về hình thái giải phẫu, sinh lý và sinh hóa; ảnh hưởng đến sự sinh


7
trưởng và phát triển của thực vật dẫn đến suy giảm sản lượng và thậm chí có thể gây
chết (Hall, 2001).
1.2.1.1. Thay đổi trong hình thái, giải phẫu
Nhiệt độ cao tác động vào giai đoạn đầu của sự hình thành lá ở Zygophyllum
qatarense, làm lá đa hình và có xu hướng giảm sự bốc hơi nước (Sayed, 1996).

Nhiệt độ cao làm ảnh hưởng nghiêm trọng về sự tăng trưởng cành non, chiều dài
lóng và dẫn đến sự chết sớm của cây (Hall, 1992). Ở cà chua, hiệu ứng đáng chú 
nhất của nhiệt độ cao trong quá trình sinh sản là vòi nhụy kéo dài vượt ra ngoài bao
phấn hình nón làm ngăn chặn tự thụ phấn (Hall, 1992). Ở cấp độ giải phẫu, chúng
có chung một xu hướng là giảm kích thước tế bào, đóng lỗ khí khổng để giảm mất
nước, tăng mật độ lỗ khí và mạch xylem thường lớn hơn của cả rễ và thân (Anon et
al., 2004). Ở cây nho, khi nhiệt độ cao, cấu trúc màng thylakoid thay đổi như là sự
mất mát các cột Grana hoặc các cột này sưng phồng; các không bào to; các cristae bị
gián đoạn và ty thể trở thành rỗng (Zhang et al., 2005). Nhiệt độ cao tăng tốc
chuyển động của các phân tử qua màng do đó nới lỏng các liên kết hóa học trong
các phân tử của màng sinh học, biến tính protein hoặc tăng các axit béo không bão
hòa, làm cho màng sinh học bị lỏng hóa (Savchenko et al., 2002).
1.2.1.2. Những thay đổi về sinh lý
a. Cân bằng về nước bị phá vỡ
Trạng thái nước của thực vật có những biến đổi quan trọng nhất theo sự thay
đổi nhiệt độ của môi trường xung quanh (Mazorra et al., 2002). Nói chung, các thực
vật có xu hướng duy trì trạng thái nước ổn định, kể cả khi độ ẩm cao. Tuy nhiên,
nhiệt độ cao làm hỏng thiên hướng này khi nước chỉ có hạn (Machado & Paulsen,
2001). Trên đồng ruộng, stress nhiệt thường kết hợp với sự giảm lượng nước trong
tế bào (Morales et al., 2003; Simoes-Araujo et al., 2003; Tsukaguchi et al., 2003;
Anon et al., 2004; Wahid & Close, 2007).
b. Sự thay đổi trong quang hợp
Quang phản ứng trong thylakoid và chuyển hóa cacbon trong stroma của lục
lạp đã được nghiên cứu khi thực vật tiếp xúc nhiệt độ cao (Wise et al., 2004). Tỷ lệ


8
diệp lục a/ b tăng và tỷ lệ chất diệp lục/carotenoid giảm ở những kiểu gen có khả
năng chống chịu nhiệt độ cao (Camejo et al., 2005; Wahid & Ghazanfar, 2006).
Những tác động về chất diệp lục hoặc bộ máy quang hợp có liên quan đến sự hoạt

động tổng hợp các chất oxy hóa cũng đã được nghiên cứu (Camejo et al., 2006; Guo
et al., 2006). Nhiệt cao có thể dẫn đến sự phân ly của phức vận chuyển oxy (OEC),
dẫn đến sự mất cân bằng vận chuyển dòng electron giữa OEC và chất nhận điện tử
của PSI và PSII (hệ thống quang hóa I và II) (De Ronde et al., 2004).
c. Sự hình thành chất oxy hoá (AOS)
Ngoài sự mất nước ở mô, stress nhiệt có thể gây ra stress oxy hóa. Ví dụ, sự
tái tạo và hoạt hóa của phức hoạt hóa ôxy (activated oxygen species - AOS) bao
gồm oxy phân tử (O
2
), superoxyde (O
2
-
), hydrogen peroxyde (H
2
O
2
) và hydroxyl
(OH
-
) là những triệu chứng của tổn thương tế bào do nhiệt độ cao (Sairam & Tyagi,
2004; Xu et al., 2006).
1.2.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ cao đến cây lily
Nhiệt độ cao (26
o
C ban ngày/ 24
o
C ban đêm) có thể làm một số giống lily lai
châu Á như 'Red Carpet', 'Cherub', 'Sunray' và 'Connecticut Lemonglow' không xuất
hiện chồi cấp ba. Hàm lượng của fructose ethanol hòa tan, glucose, sucrose trong lá
và nụ ở nhiệt độ trên thấp hơn so với ở 16

o
C/13
o
C của giống 'Red Carpet'. Các tác
giả này cũng cho rằng, sự cung cấp carbohydrate để chồi hoa phát triển có thể bị
giới hạn ở nhiệt độ cao và kết quả là chồi hoa bị hỏng (Mark S. Roh, 1990).
Nhiệt độ cao trong một thời gian ngắn đã tác động đến các enzym chống oxy
hóa, hàm lượng protein hòa tan và độ dẫn điện tương đối của hai giống lily ‘White
Heaven’ và ‘Tiber’. Ngoài ra, hình thái thực vật và hàm lượng malondialdehyde
(MDA) cũng bị ảnh hưởng một phần ở 37
o
C và 42
o
C, tăng rõ rệt ở 47
o
C đặc biệt
giống Tiber (Yin et al., 2007). Tác giả này tiếp tục nghiên cứu xác định những
thay đổi các chất oxy hóa (ROS) và sự đáp ứng của lily (L. longiflorum) ở nhiệt độ
cao (47
o
C). Cụ thể là stress nhiệt gây ra sự thiệt hại oxy hóa, liên quan đến những
thay đổi trong hoạt động enzyme chống oxy hóa và chất chống oxy hóa (Yin &
Chen, 2008).


9
Khi Lilium davidii Duchartre.var.unicolor bị xử lý nhiệt độ cao, hàm lượng
chất diệp lục giảm, tính thấm màng tế bào, độ dẫn điện tăng, lượng MDA, SOD tăng
lên, hoạt động POD đầu tiên tăng và sau đó giảm. Giống này có thể chịu đựng
42

o
C/38
o
C; 40
o
C/35
o
C khoảng 72 giờ, 96 giờ; ngoài thời gian trên, cây lily không
thể phục hồi vì bị hư hỏng nặng. Ở nhiệt độ cao 37
o
C/ 32
o
C, Lilium davidii
Duchartre.var.unicolor không bị ảnh hưởng đáng kể (Xing, 2010).
Ngoài những báo cáo trên sự nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ cao đến
lily còn rất hiếm, không rõ ràng. Chính vì vậy, cần nghiên cứu chuyên sâu nhằm
cung cấp cơ sở lý luận chung về ảnh hưởng của nhiệt độ cao đến lily và phương
pháp nhằm khắc phục những tổn hại về năng suất, chất lượng của cây hoa có giá
trị cao này.
1.2.3. Biện pháp tăng cường tính chịu nhiệt ở thực vật và lily
1.2.3.1. Xử lý cây giống bằng cảm ứng tăng cường khả năng chịu nhiệt
Việc tăng cường khả năng chịu nhiệt của giống cây có sản lượng cao sẵn có
là một hướng đáng chú . Cơ sở cơ bản của kỹ thuật này là xử l cây trước khi gieo
trồng. Để thực hiện điều này, có rất nhiều phương pháp như phun lên lá hay xử lý
hạt bằng dung dịch pha loãng các loại muối vô cơ, các chất gây áp suất thẩm thấu
(ví dụ glycin betaine), các phân tử dẫn truyền tín hiệu (hormone sinh trưởng), chất
oxi hóa (H
2
O
2

) cũng như việc tạo điều kiện ban đầu cho cây.
Các nhà khoa học đề xuất rằng khả năng chịu nhiệt độ cao liên quan tới việc
tăng cường tổng hợp glutathione, thúc đẩy việc liên kết amino (Wahid & Close,
2007). So với cây không được xử lý, lá của cây được xử l trước bởi nhiệt biểu hiện
sự ổn định nhiệt cao hơn, sự oxi hóa sinh malondialdehyde (MDA) thấp hơn và
những tác hại đối với lục lạp thấp hơn trong điều kiện bất lợi về nhiệt độ (Xu et al.,
2006). Việc tiếp xúc trước tạo thuận lợi cho việc giữ lại lá xanh nhiều hơn trong giai
đoạn nở hoa, dẫn đến năng suất giảm ít hơn (Tewolde et al., 2006).


10
Cây cà chua đã được xử l điều chỉnh sự thẩm thấu tốt thông qua việc duy trì
khả năng thẩm thấu và độ dẫn khí khổng, do vậy sinh trưởng tốt hơn cây không xử
lý (Morales et al., 2003).
Một số loại cỏ mùa lạnh, khi sốc nhiệt, Ca
2+
cần thiết để duy trì hoạt động
chống oxi hóa chứ không phải cho việc điều hòa thẩm thấu (Jiang & Haung,
2001). Khi sốc nhiệt (nhiệt độ cao), lượng Ca
2+
đòi hỏi cho sinh trưởng cao giúp
cho việc làm giảm bớt ảnh hưởng của sốc nhiệt (Kleinhenz & Palta, 2002). Việc
cung cấp Ca
2+
ngoại bào thúc đẩy sức chống chịu nhiệt cho cây. Việc cung cấp
Ca
2+
dưới dạng CaCl
2
trước khi xử lý nhiệt làm tăng sản phẩm oxi hóa lipid, đồng

thời kích thích hoạt động của guaiacol peroxidase, superoxide dismutase và
catalase, điều này có thể giải thích cho sự tích lũy khả năng chống chịu nhiệt
(Kolupaev et al., 2005).
Trong số các hợp chất hữu cơ trọng lượng phân tử thấp, glycine betaine
(GB) và polyamine đã được ứng dụng thành công để tăng khả năng chịu nhiệt độ
cao trong rất nhiều loài thực vật. Chẳng hạn như ở lúa mạch, khi được xử l trước
với glycine betaine dẫn tới việc tổn thương màng thấp hơn, hiệu suất quang hợp
tốt hơn, thế nước của lá được cải thiện và trọng lượng khô của cây cao hơn so với
hạt không được xử lý (Wahid & Shabbir., 2005). Li et al (2011) cũng sử dụng GB
để cảm ứng tăng cường khả năng chịu nhiệt của hạt cà chua giai đoạn nảy mầm.
Ứng dụng ngoại sinh của một trong hai GB hoặc H
2
O
2
cũng cải thiện cả khả năng
chịu lạnh và stress oxy hóa đồng thời với tăng cường hoạt động catalase (Park et
al., 2004).
Như vậy, cho đến thời điểm hiện tại, đã có một số công trình sử dụng phương
pháp tăng cường khả năng chịu nhiệt của cây bằng xử lý giống với một số tác nhân
hóa học. Tuy nhiên, ở lily, chưa có một công trình nào công bố việc sử dụng kỹ
thuật này với một tác nhân nào nhằm tăng cường khả năng chống chịu nhiệt độ cao
ở lily.


11
1.2.3.2. Sàng lọc giống có khả năng chịu nhiệt
Các nhà trồng trọt thường tạo điều kiện để tập đoàn giống sinh trưởng, phát
triển dưới nhiệt độ cao để phân biệt giữa khả năng chịu nhiệt và tiềm năng tăng
trưởng giữa chúng. Kết quả xác định thấy rằng, thực vật với tiềm năng tăng trưởng
cao hơn thường thể hiện khả năng chịu nhiệt tốt hơn trong bất cứ điều kiện phát

triển như thế nào (Wahid & Close., 2007).
Ở lily, để chọn lọc các giống có khả năng chịu nhiệt, người ta có thể tìm kiếm
các giống có khả năng sống ở những vùng lục địa hay quẩn đảo nhiệt đới nóng như
là L. regale ở Trung Quốc, L. sulphureum ở Myanmar, L. formosanum ở Đài Loan,
L. longiflorum ở Nhật Bản (Okubo, 2014). Tại Việt Nam, các tác giả Đặng Văn
Đông và cộng sự cũng cho rằng L. longiflorum và đặc biệt là L. formolongo có khả
năng trồng được ở một số tỉnh thành trong cả nước ngay cả ở thời điểm mùa hè nắng
nóng (Đặng Văn Đông và cs., 2010).
1.2.3.3. Lai tạo dòng chịu nóng
Để tạo dòng chịu nóng, người ta cũng có thể tiến hành lai tạo giữa dòng có
khả năng chịu nóng nhưng các đặc tính về nông học không ưu việt và dòng có năng
suất cao (có đặc tính ưu việt). Ví dụ, ở dòng cà chua có khả năng chịu nóng, hai đặc
điểm không mong muốn (không ưu việt) thường được quan sát thấy là quả nhỏ và
tán lá bị hạn chế. Việc tạo ra các trái nhỏ có thể do tác dụng phụ của nhiệt độ cao
đến sự sản sinh của auxin trong trái cây và tán cây nhỏ là do bản chất sinh sản của
các kiểu gen chịu nhiệt (Scott et al., 1997) .
Tuy nhiên, các đặc tính khác của giống chịu nhiệt là vẫn còn trong bí ẩn và
chúng ta cần chú ý nhiều hơn. Tài liệu chứa các thông tin về cây có khả năng chịu
nhiệt trong giống cây trồng khác nhau còn tương đối ít. Tuy nhiên, bất chấp tất cả sự
phức tạp của khả năng chịu nhiệt và những khó khăn gặp phải trong quá trình
chuyển khả năng chịu nhiệt của dòng bố mẹ tới các cây lai ghép đã đang được phát
triển và công bố, ít nhất là trong một vài loài cây trồng như cà chua có khả năng
chịu nhiệt đã được công bố (Scott et al., 1986, 1995).


12
Việc tạo ra dòng lily có khả năng chịu nhiệt có thể được tiến hành lai cùng
loài hoặc lai khác loài với L. longiflorum Thunb hay L. formosanum Wallace của
nhóm Leucorilion tạo ra nhiều giống lai mới. Các giống này thường có hoa hình loa
kèn nên được gọi là các giống lai của L. longiflorum x ví dụ L. formolongo (được

đánh giá là có khả năng chịu nóng tốt) (Đặng Văn Đông & Đinh Thế Lộc, 2004).
Khi lai giữa các loài có quan hệ di truyền xa nhau của chi Lilum đều có độ
bất dục cao. Điều này có thể do một vài nguyên nhân như sự không tương hợp về
bộ nhiễm sắc thể, sự không tương hợp về di truyền (bất dục di truyền) hay do
những nhân tố khác mà chúng ta vẫn chưa biết đến. Tuy vậy, hiện tượng bất hợp
được khắc phục khi sử dụng các biện pháp kỹ thuật rất hiệu quả là phương pháp thụ
phấn và cứu phôi. Các phương pháp đó là: phương pháp cắt vòi nhụy; phương pháp
ghép vòi nhụy và kỹ thuật thụ phấn trong ống nghiệm (VanTuyl et al., 1991) để
vượt qua rào cản trước thụ tinh, kỹ thuật thụ phấn in vitro và các phương pháp nuôi
cấy phôi; nuôi cấy lát cắt bầu nhụy, nuôi cấy noãn để vượt qua rào cản sau thụ tinh.
Nuôi cấy phôi là một dạng của nuôi cấy mô với mục đích cụ thể là ngăn ngừa việc
chết sớm của con lai có nguồn gốc từ những cặp lai hiếm, không tương đồng. Kết
quả là nhiều con lai khác loài đã được tạo ra thành công. Ví dụ như: L. longiflorum
(Leucolirion) x L. martagon (Martagon), L. Longiflorum (Leucolirion) x lily Asiatic
(Sinomartagon), giống lai giữa L. longiflorum x lily Oriental (Archelirion),… (VanTuyl
et al., 2003). Tuy nhiên, những dòng lily lai chưa được đánh giá tính chịu nhiệt hay
tiềm năng chịu nhiệt.
1.2.3.4. Áp dụng công nghệ sinh học trong tạo giống chịu nhiệt
Nghiên cứu di truyền gần đây cho rằng khả năng chịu nhiệt được xác định là
một tính trạng đa gen. Sự khác nhau về khả năng này điều khiển bởi hệ gen khác
nhau, trong các mô khác nhau và đặc biệt quan trọng cho các giai đoạn phát triển
khác nhau ở cây trồng (Howarth, 2005; Bohnert et al., 2006).
Việc sử dụng các kỹ thuật di truyền làm tăng mức độ chịu nhiệt, phân tích
tương quan di truyền và sử dụng chỉ thị phân tử để xác định khả năng này là những