Nghiên cứu nhân giống và khảo nghiệm một số dòng keo lai bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào tại viện nghiên cứu cây nguyên liệu giấy

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

1

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM



PHẠM VĂN HẢI


NGHIÊN CỨU NHÂN GIỐNG VÀ KHẢO NGHIỆM
MỘT SỐ DÒNG KEO LAI BẰNG PHƢƠNG PHÁP
NUÔI CẤY MÔ TẾ BÀO TẠI VIỆN NGHIÊN CỨU
CÂY NGUYÊN LIÊU GIẤY

Chuyên ngành: Lâm học
Mã số: 60 62 02 01

LUẬN VĂN THẠC SỸ LÂM HỌC


Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. Dƣơng Văn Thảo

Thái Nguyên - 2014


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu này là của riêng tôi, các số liệu
trong công trình này là hoàn toàn trung thực, chính xác. Tôi xin chịu trách
nhiệm hoàn toàn về những kết quả này.

Tác giả



Phạm Văn Hải

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

ii

LỜI CẢM ƠN

Để có được kết quả này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc, chân thành
- , tạo mọi điều kiện
giúp đỡ tôi hoàn thành công trình nghiên cứu này.

–
trình thực hiện luận văn.


giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của gia đình và các bạn bè đồng nghiệp.
Mặc dù có nhiều cố gắng, song không tránh khỏi những sai sót. Tôi rất
mong sự đóng góp ý kiến, chỉ bảo của các quý thầy cô và các bạn.

Thái Nguyên, ngày tháng năm 2014
Tác giả



Phạm Văn Hải


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

iii

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1
1
2. Mục tiêu và yêu cầu của đề tài 2
2
2.2. Yêu cầu của đề tài 3
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3
3.1. Ý nghĩa khoa học 3
3.2. Ý nghĩa thực tiễn 3
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài 3
4.1. Đối tượng nghiên cứu 3
4.2. Phạm vi nghiên cứu của đề tài 4
Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5
1.1.Những nét chung về các dòng keo lai 5
1.2. Tình hình nghiên cứu trên thế giới và ở Việt Nam 6
Chƣơng 2 : NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18
2.1. Nội dung nghiên cứu 18
2.1.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ chất khử trùng và thời gian
khử trùng đến tỷ lệ nẩy chồi , hệ số nhân chồi và tỷ lệ nẩy chồi hữu hiệu
của mẫu thí nghiệm. 18
2.1.2. Nghiên cứu xác định môi trường tái sinh chồi và tạo nguồn vật liệu ban đầu. 18
. 18
2.2 Phương pháp nghiên cứu: 18
2.2.1. Vật liệu nghiên cứu 18

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

iv

thời gian khử trùng đến tỷ lệ nẩy chồi , hệ số nhân chồi và tỷ lệ nẩy chồi
hữu hiệu của mẫu thí nghiệm 19
2.2.3 Phương pháp nghiên cứu xác định môi trường tái sinh chồi và tạo
nguồn vật liệu ban đầu 21
. 24
Chƣơng 3 : 30
3.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ chất khử trùng và thời gian khử
trùng đến tỷ lệ nẩy chồi , hệ số nhân chồi và tỷ lệ nẩy chồi hữu hiệu của
mẫu thí nghiệm 30
3.1.1. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của chất khử trùng và thời gian khử
trùng đối với dòng keo lai KL2. 30
3.1.2 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của chất khử trùng và thời gian khử
trùng đối với dòng KL20. 33
3.1.3. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của chất khử trùng và thời gian khử
trùng đối với dòng KLTA3 36
3.2. Nghiên cứu xác định môi trường tái sinh chồi và tạo nguồn vật liệu
ban đầu 39
3.2.1.Kết quả nghiên cứu xác định môi trường tái sinh chồi và tạo nguồn
vật liệu ban đầu đối với dòng KL2 39
3.2.2. Kết quả nghiên cứu xác định môi trường tái sinh chồi và tạo nguồn
vật liệu ban đầu đối với dòng keo lai KL20 41
3.2.3. Kết quả nghiên cứu xác định môi trường tái sinh chồi và tạo nguồn
vật liệu ban đầu đối với dòng keo lai KLTA3 42

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

v

3.2.4. So sánh về hệ số nhân chồi và tỷ lệ chồi hữu hiệu giữa các dòng
nghiên cứu 46
. 47
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 53
1. Kết luận 54
54
TÀI LIỆU THAM KHẢO 55

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

vi

DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT

ĐC : Đối chứng.
ĐDSH : Đa dạng sinh học.
GPA : Global Plant of Action.
MS : Murashige & Skoog.
SH : Schenk & Hildebrandt.
TNDTTV : Tài nguyên di truyền thực vật.
WPM : McCOWN‟s Woody Plant.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

vii

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1. Công thức khử trùng mẫu cấy 20

Bảng 2.2. Thành phần các môi trường cơ bản đề tài đã thử nghiệm. 21
Bảng 2.3. Công thức thí nghiệm xác định môi trường tái sinh chồi. 22
Bảng 3.1. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của chất khử trùng và thời
gian khử trùng đối với dòng keo lai KL2. 31
Bảng 3.2. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của chất khử trùng và thời
gian khử trùng đối với dòng KL20. 34
Bảng 3.3. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của chất khử trùng và thời
gian khử trùng đối với dòng KLTA3 37
Bảng 3.4. Ảnh hưởng của môi trường cơ bản đến hiệu quả nhân chồi
dòng KL2 40
Bảng 3.5. Ảnh hưởng của môi trường cơ bản đến hiệu quả nhân chồi
dòng keo lai KL20 41
Bảng 3.6. Ảnh hưởng của môi trường cơ bản đến hiệu quả nhân chồi
dòng keo lai KLTA3 43
47
6
tháng tuổi. 49
thời điểm 6
tháng tuổi. 50


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

viii

DANH MỤC CÁC HÌNH

2 33
3.2: H 20 36
3 39

3.4: Một số hình ảnh kết quả thử nghiệm môi trường cơ bản 46
51
51

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

1

MỞ ĐẦU

1. :
Hiện nay, gỗ là nguồn nguyên liệu chính phục vụ cho sản xuất của Tổng
công ty giấy Việt Nam. Nhu cầu nguyên liệu hàng năm của Tổng công ty là
khoảng 500.000m
3
, trong khi đó các công ty lâm nghiệp mới chỉ cung cấp
được khoảng 60% nhu cầu trên. Thêm vào đó diện tích đất trồng các loài cây
nguyên liệu giấy ngày càng bị thu hẹp do nhu cầu trồng các loài cây công
nghiệp và nông nghiệp khác. Vì vậy việc nghiên cứu nâng cao năng suất và
chất lượng rừng ngày càng cấp thiết. Trong khi đó nhiều diện tích rừng trồng
trong Tổng công ty giấy còn thấp và không đạt yêu cầu, một trong những
nguyên nhân chính là giống đưa vào trồng rừng sản xuất có chất lượng không
cao. Do đó việc tăng năng suất rừng trồng bằng sử dụng nguồn giống có chất
lượng là việc làm cần thiết.
Phú Thọ là tỉnh miền núi, trung du, tổng diện tích tự nhiên của Phú Thọ
là 3.519,56 km
2
, đất đai của Phú Thọ được chia theo các nhóm sau: đất feralít
đỏ vàng phát triển trên phiến thạch sét, diện tích 116.266,27 ha chiếm tới
66,79% (diện tích điều tra). Đất thường có độ cao trên 100 m, độ dốc lớn,

tầng đất khá dày, thành phần cơ giới nặng, mùn khá. Loại đất này thường sử
dụng trồng rừng, một số nơi độ dốc dưới 25
o
có thể sử dụng trồng cây công
nghiệp. Hiện nay, Phú Thọ mới sử dụng được khoảng 54,8% tiềm năng đất
nông – lâm nghiệp; đất chưa sử dụng còn 81,2 nghìn ha, trong đó đồi núi có
57,86 nghìn ha. Diện tích rừng hiện nay của Phú Thọ có độ che phủ rừng lớn
(42% diện tích tự nhiên). Với diện tích rừng hiện có 144.256 ha, trong đó có
69.547 ha rừng tự nhiên, 74.704 ha rừng trồng, cung cấp hàng vạn tấn gỗ cho
công nghiệp chế biến hàng năm. Các loại cây chủ yếu như bạch đàn, mỡ, keo,
bồ đề và một số loài cây bản địa đang trong phát triển (đáng chú ý nhất vẫn là
những cây phục vụ cho ngành công nghiệp sản xuất giấy).Tỉnh phú Thọ là

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

2

tỉnh có tiềm năng phát triển ngành công nghiệp sản xuất giấy. Đóng trên địa
bàn tỉnh gồm có Tổng Công ty giấy Việt nam , 5 công ty lâm nghiệp, 2 nhà
máy giấy và bột giấy, 1 Viện nghiên cứu cây nguyên liệu giấy.
Trong những năm gần đây, bộ Nông nghiệp và phát triển Nông thôn đã
công nhận ba giống keo lai KL2, KL20 và KLTA3 do tập thể cán bộ Trung
tâm nghiên cứu cứu cây nguyên liệu giấy nay là Viện nghiên cứu cây nguyên
liệu giấy chọn tạo là giống tiến bộ kỹ thuật. Đây là những giống rất thích hợp
cho trồng rừng vùng Trung tâm Bắc Bộ và các vùng có điều kiện sinh thái
tương tự. Thực tế cho thấy rừng trồng các dòng keo lai nêu trên tại vùng
Trung tâm Bắc Bộ cho năng suất cao, chất lượng rừng đồng đều và ổn định
hơn tương đối nhiều so với các loài khác.
Khi đã có giống năng suất cao thì việc nhân nhanh và đưa các giống đã
được chọn lọc và trồng rừng sản xuất là vô cùng quan trọng. Trong các kỹ

thuật nhân giống hiện nay ở nước ta thì nhân giống bằng phương pháp nuôi
cấy mô cho hiệu qua cao nhất, đặc biệt là chất lượng di truyền của cây giống
được đảm bảo và khả năng cung cấp số lượng lớn cây giống ở quy mô công
nghiệp. Tuy nhiên, ba giống keo lai nêu trên chưa được tiến hành nghiên cứu
bằng kỹ thuật nuôi cấy mô.
Xuất phát từ những đặc điểm nêu trên, để góp phần nâng cao năng suất và
duy trì tính ổn định của rừng trồng thì việc làm chủ công nghệ nuôi cấy mô ba
dòng keo lai KL2, KL20 và KLT : “Nghiên
cứu nhân gi
” là cần thiết.
2. Mục tiêu và yêu cầu của đề tài

Ứng dụng kỹ thuật nuôi cấy mô invitro để nhân nhanh và tạo thành
công cây mầm mô 3 dòng keo lai KL2, KL20 và KLTA3 góp phần bảo tồn và
phát triển nguồn gen cây nguyên liệu giấy.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

3

* Mục tiêu cụ thể:
- Xác định môi trường dinh dưỡng và điều kiện vật lý thích hợp cho
nhân giống in vitro 3 dòng keo lai nói trên.
- Tạo cây mầm mô keo lai 3 dòng KL2, KL20 và KLTA3 chất lượng
cao phục vụ trồng mô hình.
- Bước đầu đánh giá tình hình sinh trưởng 3 dòng keo lai nghiên cứu.
2.2. Yêu cầu của đề tài
- Xác định được kỹ thuật , điều kiện khử trùng mẫu thích hợp đối với
giai đoạn tạo chồi nuôi cấy mô invitro cho 3 dòng keo lại KL2, KL20 và
KLTA3 nhằm đạt tỷ lệ mẫu nảy chồi từ 5-7%.

- Xác định được môi trường tái sinh chồi và tạo nguồn vật liệu ban đầu.
- 3 dòng keo lai nghiên cứu
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
3.1. Ý nghĩa khoa học
Kết quả đề tài cung cấp thêm thông tin cho các nhà khoa học trong các
lĩnh vực nghiên cứu về cây nguyên liệu giấy: chọn vật liệu trong lai tạo giống;
chọn lọc giống mới, là cơ sở để lưu giữ an toàn các nguồn gen hiện có
- Kết quả về đánh giá nguồn gen cây nguyên liệu giấy là một trong
những cơ sở khoa học để xây dựng phương hướng trong bảo tồn và khai thác
sử dụng quỹ gen cây nguyên liệu giấy hiệu quả.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Từ kết quả nghiên cứu, đánh giá có cơ sở khoa học để cải thiện phương pháp lưu
giữ bảo tồn và giới thiệu các nguồn gen cây nguyên liệu giấy có đặc tính tốt như
là nguồn vật liệu di truyền mới phục vụ cho công tác chọn tạo giống
4. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu của đề tài
4.1. Đối tƣợng nghiên cứu
Cây nguyên liệu giấy bao gồm nhiều loài cây như bồ đề, mỡ, các loài
tre luồng, thông, hông, các loài keo và bạch đàn. Tuy nhiên, trong những năm

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

4

gần đây các loài cây keo (keo tai tượng - Acacia mangium, keo lai - Acacia
hybrid) và bạch đàn (Eucalyptus urophylla) đã cho thấy ưu thế hơn hẳn về
cung cấp nguồn nguyên liệu giấy và đem lại hiệu quả kinh tế cho người trồng
rừng. Đồng thời nguồn c
.
, trong khuôn khổ của đề tài, chúng tôi thực hiện nghiên cứu
keo lai KL2, KL20 và KLTA3 hiện có tại Viện nghiên cứu cây nguyên

liệu giấy.
- Các môi trường nuôi cây; một số hóa chất.
4.2. Phạm vi nghiên cứu của đề tài
Nội dung nghiên cứu của đề tài chỉ giới hạn nghiên cứu
KL2,
KL20 và KLTA3 kh .





Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

5

Chƣơng 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1.Những nét chung về các dòng keo lai
Keo lai là tên gọi tắt để chỉ giống lai tự nhiên giữa Keo tai tượng
(Acacia mangium) và Keo lá tràm (Acacia auriculiformis), giống lai này được
Messrs Herburn và Shim phát hiện lần đầu tiên vào năm 1972 trong số những
cây Keo tai tượng được trồng ven đường ở Sook Telupid thuộc bang Sabah
của Malaysia. Đến tháng 7 năm 1978, sau khi xem xét các mẫu tiêu bản tại
phòng tiêu bản thực vật ở Queensland (Australia) được gửi đến từ tháng 1
năm 1977 Pedgley đã xác nhận đó là giống lai tự nhiên giữa Keo tai tượng và
Keo lá tràm.
Việt Nam giống keo lai tự nhiên giữa Keo tai tượng và Keo lá tràm
(Acacia mangium x Acacia auriculiformis) được phát hiện từ năm 1991-
1992. Những cây lai này (gọi tắt là Keo lai) được phát hiện ở các vùng như

Tân Tạo, Sông Mây, Trị An, Trảng Bom ở Đông Nam Bộ và Ba Vì (Hà Tây),
Phú Thọ, Hoà Bình, Tuyên Quang vv ở Bắc Bộ.
Keo lai là một dạng lai tự nhiên giữa Keo tai tượng với Keo lá tràm, có
tỷ trọng gỗ và nhiều đặc điểm hình thái trung gian giữa Keo tai tượng và Keo
lá tràm. Keo lai có ưu thế lai rõ rệt về sinh trưởng so với Keo tai tượng và
Keo lá tràm.
Cây keo lai được xác định là một trong những loài cây ưu tiên cho các
chương trình trồng rừng hiện nay ở Việt Nam. Hiện nay, có rất nhiều dòng
keo lai đã được công nhận giống quốc gia là BV10, BV16, BV32, các dòng
được công nhận giống tiến bộ kỹ thuật là BV5, BV29, BV33, TB6, TB12,
KL2, KL20 và KLTA3. Trong đó, có 3 dòng KL2, KL20 và KLTA3 là 3
dòng được Viện nghiên cứu cây nguyên liệu giấy tuyển chọn và nhân giống
đưa vào sản xuất phục vụ trồng rừng.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

6

Các dòng keo lai KL2, KL20 và KLTA3 được công nhận là giống tiến
bộ kỹ thuật theo Quyết định số 2722 QĐ/BNN-KHCN, ngày 07/09/2004;
Quyết định số 1773 QĐ/ BNN-KHCN, ngày 17/07/2005 và Quyết định số
1686 QĐ/BNN-KHCN, ngày 09/06/2006.
1.2. Tình hình nghiên cứu trên thế giới và ở Việt Nam
* Trên thế giới
Keo lai Acacia hybrid là tên gọi của giống lai tự nhiên giữa Keo tai
tượng (Acacia mangium) và Keo lá tràm (Acacia auriculiformis). Keo lai là
cây gỗ thường xanh, cao 25 - 30 m, đường kính 30 - 40 cm. Thân thẳng, cành
nhánh nhỏ, đoạn thân dưới cành lớn. Vỏ màu xám, hơi nứt dọc. Lá, hoa, quả
và hạt đều có tính trung gian giữa Keo tai tượng và Keo lá tràm. Lá (giả) đơn,
mọc cách 3 - 4 gân song song xuất phát từ gốc lá. Hoa tự bông đuôi sóc nhỏ,

màu trắng vàng. Quả đậu, mặt cắt ngang hình bầu dục. Quả chín tự khai. Hạt
đen, hình elip, dài 4 - 5 mm, rộng 2.5 - 3.5 mm. Sinh trưởng nhanh hơn Keo
tai tượng và Keo lá tràm. Gỗ giác màu xám trắng, gỗ lõi màu nâu nhạt, tỷ
trọng gỗ khô tự nhiên 0.56 - 0.63, tỷ trọng gỗ khô kiệt 0.48 - 0.54, hiệu suất
bột giấy 0.49 - 0.52. Gỗ keo lai rất thích hợp để làm giấy, làm ván dăm và ván
MDF, có thể làm gỗ xẻ và đồ mộc. Rễ có nhiều nốt sần rất thích hợp để cải
tạo đất, hoa dùng để nuôi ong.
Nhân giống bằng nuôi cấy mô (propagation by tisue culture), hoặc vi
nhân giống (micropropagation) là tên gọi chung cho các phương pháp nuôi
cấy in vitro cho các bộ phận nhỏ được tách khỏi cây đang được dùng phổ biến
để nhân giống thực vật, trong đó có cây lâm nghiệp. Các bộ phận được dùng
để nuôi cấy có thể là chồi đỉnh, chồi bên, chồi bất định, bao phấn, phấn hoa,
phôi và các bộ phận khác như vỏ cây, lá non, thân mầm (hypocotyl) v.v. Song
nuôi cấy mô cho chồi bên và chồi bất định là những phương pháp chính được
dùng trong nhân giống cây rừng.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

7

Hiện nay, đã có rất nhiều các loài cây lâm nghiệp được nhân giống
thành công bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào như các loài Acacia,
các loài Eucalyptus, Trong đó, cây keo lai Acacia hybrid là một trong
những đối tượng chính, được nhân giống thành công ở nhiều nước như
Malaysia, Ấn Độ
R .Yasodha (2004)[23], đã nghiên cứu tái sinh cây keo lai bằng phương
pháp nuôi cấy mô tế bào cho kết quả sử dụng chất khử trùng HgCl
2
, mùa tốt
nhất để vào mẫu là tháng 5 và tháng 8, sử dụng môi trường MS bổ sung IBA

3.0-5.0 mg/l, NAA 1.0 mg/l và IAA 3.0 mg/l là tốt nhất với dòng No.10; sử
dụng môi trường MS bổ sung IBA 2.0-4.0 mg/l, NAA 1.0 mg/l và IAA 2.0 -
3.0 mg/l là tốt nhất với dòng No.32.
Christine Le Roux (2009)[21], đã lựa chọn chồi nách từ cây mẹ 1.5 năm
tuổi, các chồi được khử trùng và vào mẫu thành công. Đầu tiên tác giả sử
dụng Tween 20 để rửa mẫu, khử trùng trong cồn 70
0
trong 30s để khử trùng
bề mặt. Sau đó tiến hành khử trùng sâu với HgCl
2
0.1% trong 1-2 phút. Các
chồi in vitro được ra rễ thành công trên môi trường MS giảm ½ nồng độ muối
đa lượng, bổ sung với 0.1 mM NaFe-EDTA, 1.03 µM NAA và 58.4 µM
succharose, pH của môi trường được điều chỉnh ở mức 5.7 và môi trường
được ổn định bằng Phytagel 0.3%. Điều kiện vật lý trong quá trình nuôi cấy là
28
0
C, 16h chiếu sáng ở cường độ 60 µmol.m
2
.s
1
.
Nguyên lý cơ bản của nhân giống in vitro là tính toàn năng của tế bào
thực vật. Mỗi tế bào bất kỳ của cơ thể thực vật đều mang toàn bộ lượng thông
tin di truyền cần thiết và đầy đủ của cả thực vật đó còn gọi là bộ gen (genom).
Đặc tính của thực vật được thể hiện ra kiểu hình cụ thể trong từng thời kỳ của
quá trình phát triển phụ thuộc vào sự giải mã các thông tin di truyền tương
ứng trong hệ gen của tế bào. Do đó, khi gặp điều kiện thích hợp, trong mối
tương tác qua lại với điều kiện môi trường, cơ quan, mô hoặc tế bào đều có

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

8

thể phát triển thành một cá thể hoàn chỉnh mang những đặc tính di truyền
giống như cây mẹ
Quá trình phát sinh hình thái trong nuôi cấy mô tế bào thực vật thực
chất là kết quả phân hoá và phản phân hoá tế bào. Cơ thể thực vật trưởng
thành là một chỉnh thể thống nhất bao gồm nhiều cơ quan chức năng khác
nhau, trong đó có nhiều loại tế bào khác nhau, thực hiện các chức năng cụ thể
khác nhau. Các mô có được cấu trúc chuyên môn hoá nhất định là nhờ vào sự
phân hoá.
Phân hoá tế bào là sự chuyển hóa các tế bào phôi sinh thành các tế bào
của mô chuyên hoá, đảm nhận các chức năng khác nhau trong cơ thể. Quá
trình phân hoá có thể biểu diễn như sau:
Tế bào phôi sinh Tế bào dẫn Tế bào phân hoá chức năng.
Khi tế bào đã phân hoá thành mô chức năng chúng không hoàn toàn
mất khả năng phân chia của mình. Trong trường hợp cần thiết, ở điều kiện
thích hợp, chúng lại có thể trở về dạng giống như tế bào phôi sinh và tiếp
tục thực hiện quá trình phân hóa, quá trình này gọi là sự phản phân hoá
của tế bào.
Về bản chất thì sự phân hoá và phản phân hoá là một quá trình hoạt hoá
phân hoá gen. Tại một thời điểm nào đó trong quá trình phát triển cá thể, có
một số gen được hoạt hoá để cho ra tính trạng mới, một số gen khác lại bị ức
chế hoạt động. Quá trình này xảy ra theo một chương trình đã được mã hoá
trong cấu trúc của phân tử AND của mỗi tế bào. Khi tế bào nằm trong cơ thể
thực vật, chúng bị ức chế bởi các tế bào xung quanh. Khi tách tế bào riêng rẽ,
gặp điều kiện thuận lợi thì các gen được hoạt hoá, quá trình phân chia sẽ được
xảy ra theo một chương trình đã định sẵn trong AND của tế bào.
Tài nguyên di truyền cây nông nghiệp tức là quỹ gen cây nông nghiệp,

được FAO gọi là tài nguyên di truyền thực vật vì mục tiêu lương thực và nông
nghiệp (TNDTTVLN), lại là phần có trọng số lớn nhất của toàn bộ tài nguyên

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

9

di truyền thực vật. Sự xói mòn nguồn gen cây trồng trong nông nghiệp gây ra
bởi nhiều nguyên nhân hiện nay đang là vấn đề nghiêm trọng, Để có thể bảo
tồn và sử dụng hiệu quả đa dạng sinh học nông, lâm nghiệp trong đó tài
nguyên di truyền thực vật là hạt nhân, Hội nghị Thượng đỉnh lần thứ nhất về
môi trường họp tại Stockholme, Thụy Điển năm 1972 đã kêu gọi khẩn cấp
nhiệm vụ bảo tồn tài nguyên di truyền thực vật. Hai mươi năm sau, Hội nghị
Thượng đỉnh lần thứ hai họp tại Río de Janero, Brazin năm 1992 đã thoả
thuận Công ước đa dạng sinh học. Hội nghị Kỹ thuật quốc tế lần thứ tư về tài
nguyên di truyền thực vật phục vụ mục tiêu lương nông do FAO triệu tập năm
1996 tại Cộng hòa liên bang Đức đã thống nhất Kế hoạch hành động toàn cầu
(Global Plant of Action, GPA) về bảo tồn quỹ gen cây nông nghiệp. Gần đây,
tháng 11 năm 2001 Đại hội đồng FAO đã thông qua Hiệp ước về Tài nguyên
di truyền thực vật phục vụ mục tiêu lương nông nhằm thiết lập một hệ thống
tiếp cận tài nguyên cây trồng và chia sẻ lợi ích đa phương phục vụ lương thực
và nông nghiệp[5].
Việc lưu giữ và bảo tồn nguồn gen quý hiếm của các loài cây nguyên
liệu giấy nói riêng và các cây thân gỗ nói chung là việc làm rất cần thiết đã,
đang được nhiều nước trên thế giới chú ý:
- Năm 1850 ở Châu Âu người ta đã bắt đầu nhận thức được vấn đề cần
bảo tồn.
- Năm 1985 bảo tồn đa dạng sinh học được bắt đầu và đến năm 1992
các hoạt động này được triển khai. Đây chính là nền móng cho sự bảo tồn đa
dạng sinh học.

- Năm 1991 có rất nhiều nước tham gia hội thảo quốc tế về bảo tồn đa
dạng sinh học tại Rio de Janero, Brazil và đã ký công ước đa dạng sinh vật
Quốc tế, đánh dấu bước khởi đầu thúc đẩy tiến trình bảo tồn tài nguyên di
truyền thực vật.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

10

- Năm 1972 CGIAR thành lập Viện tài nguyên di truyền thực vật Quốc
tế để làm tư vấn kỹ thuật cho các quốc gia thực hiện nhiệm vụ bảo tồn tài
nguyên di truyền thực vật.
- Hiện nay, các ngân hàng gen cây trồng trên thế giới đang lưu giữ 6.5
triệu mẫu giống, trong đó 87% ở ngân hàng gen quốc gia và 11% ở các ngân
hàng gen của các cơ quan nghiên cứu do CGIAR quản lý.
- Khu vực Châu Á - Thái Bình Dương, Đài Loan và Hàn Quốc mới xúc
tiến nhiệm vụ bảo tồn quỹ gen cây trồng năm 1980, nhưng là một trong số
mười quốc gia có ngân hàng gen cây trồng lớn nhất thế giới, đang bảo tồn trên
100.000 mẫu giống.
Trên thế giới, hoạt động bảo tồn nguồn gen cây nguyên liệu giấy chủ
yếu là theo phương pháp in situ. Từ năm 1970, tổ chức Nông lâm của Liên
hợp quốc (FAO) đã thực hiện dự án đầu tư xây dựng các khu bảo tồn ex situ
cho bạch đàn ở một số nước như Thái Lan, ấn Độ, Nigiêria, Băng-la-đét
- Australia, năm 1972 đã tiến hành xây dựng các khu bảo tồn gen in-
situ cho bạch đàn với mục tiêu bảo tồn nguồn gen hơn là bảo tồn các cây cá
thể. Yêu cầu cơ bản là duy trì các quần thể bằng cách tái sinh tự nhiên hoặc
nhân tạo từ nguồn hạt giống thu hái trong khu bảo tồn và tái tạo thế hệ mới từ
nhiều cây cá thể.
- Ở Trung Quốc, từ những năm 1978 Viện nghiên cứu lâm nghiệp
Khâm Châu tỉnh Quảng Tây đã tiến hành bảo tồn nguồn gen bạch đàn bằng in

vitro. Sau đó hình thức bảo tồn này được áp dụng rộng rãi ở nhiều nơi (Viện
khoa học lâm nghiệp Quảng Tây, Viện khoa học lâm nghiệp Quảng Đông )
cho các đối tượng: Bạch đàn, thông, keo và một số loài cây khác [10].
- Công ty Aracruz (Braxin), ngay từ những năm 1984 đã chọn 5.000
cây trội từ 36.000 ha rừng trồng bạch đàn. Từ đó đã chọn ra 150 dòng phù
hợp nhưng chỉ sử dụng 31 dòng tốt nhất vào chương trình trồng rừng. Năm

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

11

1989, vốn gen của họ có 2.000 xuất xứ của 56 loài bạch đàn, trên 7.000 cây
đã được kiểm tra đánh giá và 100 cây chứng tỏ có triển vọng cao.
- FAO đã đầu tư cho xây dựng một số khu bảo tồn ex situ cho bạch đàn
ở một số nước như Thái Lan, ấn Độ, Nigiêria, Băng-la-đét
Nhìn chung, tất cả các nghiên cứu và đầu tư trên đều tập trung vào tầm
quan trọng của công tác bảo tồn nguồn gen, nó có vai trò rất quan trọng trong
công tác giống, một số thàng tựu đã đạt được và các nghiên cứu vẫn đang
được thực hiện trên thế giới.
* Ở Việt Nam
Cây keo lai tự nhiên đã được phát hiện tại Việt Nam, Thái Lan,
Malaysia, Indonesia, Australia, nam Trung Quốc và một số nước khác ở vùng
Châu Á - Thái Bình Dương, ở vĩ độ 8 - 22
o
Bắc, độ cao 5 - 300 m trên mặt
biển, nơi có lượng mưa hàng năm 1500 - 2500 mm/năm, nhiệt độ trung bình
năm 23 - 27
o
C, nhiệt độ tối cao trung bình tháng nóng nhất 31 - 34
o

C, nhiệt
độ tối thấp trung bình tháng lạnh nhất 15 - 22
o
C.
Vùng trồng Keo lai thích hợp là các tỉnh từ Bắc Trung Bộ đến Nam Bộ
(đặc biệt là các tỉnh Nam Bộ) và Tây Nguyên. Keo lai cũng sinh trưởng tốt ở
vùng thấp các tỉnh Bắc Bộ. Ở những nơi đất tốt và trồng thâm canh có thể đạt
năng suất 25- 35 m
3
/ha/năm.
Cây keo lai được xác định là một trong những loài cây ưu tiên cho các
chương trình trồng rừng hiện nay ở Việt Nam (Cẩm nang lâm nghiệp,
Chương: Chọn loài cây ưu tiên cho các chương trình trồng rừng ở Việt Nam,
2004). Hiện nay, có rất nhiều dòng keo lai đã được công nhận giống quốc gia
là BV10, BV16, BV32, các dòng được công nhận giống tiến bộ kỹ thuật là
BV5, BV29, BV33, TB6, TB12, KL2, KL20 và KLTA3. Trong đó, có 3 dòng
KL2, KL20 và KLTA3 là 3 dòng được Viện nghiên cứu cây nguyên liệu giấy
tuyển chọn và nhân giống đưa vào sản xuất phục vụ trồng rừng.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

12

Các dòng keo lai KL2, KL20 và KLTA3 được công nhận là giống tiến
bộ kỹ thuật theo Quyết định số 2722 QĐ/BNN-KHCN, ngày 07/09/2004;
Quyết định số 1773 QĐ/ BNN-KHCN, ngày 17/07/2005 và Quyết định số
1686 QĐ/BNN-KHCN, ngày 09/06/2006.
, 2005), cho thấy rừng trồng dòng
KLTA3 đạt năng suất trung bình 40 m
3

/ha/năm (vượt đối chứng keo tai tượng
3.3 lần), rừng trồng dòng KL2 đạt năng suất 38.6 m
3
/ha/năm (vượt đối chứng
3.2 lần), dòng KL20 đạt năng suất 27 m
3
/ha/năm (vượt đối chứng 3 lần). Tuy
nhiên, hiện nay mới chỉ sản xuất được cây giống 3 dòng keo lai nói trên bằng
phương pháp giâm hom, vẫn còn chưa có các nghiên cứu nuôi cấy mô cho 3
dòng trên.
Đoàn Thị Thanh Nga và Phạm Thị Kim Thanh (2000)[11], đã nghiên
cứu ảnh hưởng của một số chất điều hòa sinh trưởng lên quá trình nhân chồi
cây keo lai. Báo cáo cho thấy, chồi mẫu cây keo lai được đưa vào ống nghiệm
trong điều kiện xử lý với HgCl
2
0.1% trong 15 phút với tỷ lệ đạt 5%. Môi
trường nhân chồi hữu hiệu là môi trường M
7274
bổ sung 3% saccharose,
CH
500
, PVP, 0.3 mg/l IAA, 5 mg/l KT và 0.3 mg/l IBA. Môi trường tạo rễ
hoàn chỉnh cây keo lai trong ống nghiệm là môi trường ½ M
7274
bổ sung 0.7
mg/l IBA.
Đoàn Thị Mai (2009)[8], đã nhân thành công bằng phương pháp nuôi
cấy mô cho một số dòng keo lai mới chọn tạo như BV71, BV73 và BV75.
Báo cáo cho thấy điều kiện khử trùng mẫu hữu hiệu là HgCl
2

0.1% trong 8
phút với tỷ lệ đạt khoảng 10%, môi trường nuôi cấy cơ bản là môi trường MS
cải tiến bổ sung BAP 1.5 mg/l và NAA 0.5 mg/l, môi trường ra rễ thích hợp là
½ MS cải tiến bổ sung IBA 1.5 mg/l.
Ngoài ra, hiện nay cây keo lai mầm mô các dòng BV10, BV16, BV32
đã được ứng dụng nhân giống và sản xuất thành công tại nhiều cơ sở trong

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

13

nước như Trung tâm Ứng dụng khoa học và sản xuất lâm - nông nghiệp
Quảng Ninh, công ty TNHH Nguyên Hạnh ở Bình Định (quy mô 4 triệu
cây/năm), Trung tâm Ứng dụng - chuyển giao công nghệ Phú Yên
Cây keo lai nhân giống bằng công nghệ nuôi cấy mô có những ưu điểm
như các cây con đồng nhất về mặt di truyền, mang đầy đủ những ưu thế lai
của cây mẹ, hệ số nhân cao, rút ngắn thời gian đưa giống vào sản xuất, trong
1m
2
nền có thể để được 18,000 cây. Cây được làm sạch bệnh và không tiếp
xúc với các nguồn bệnh nên đảm bảo các cây giống sạch bệnh. Cây keo lai
cấy mô sau khi trồng có tốc độ sinh trưởng nhanh và đồng đều, thân lên
thẳng, ít phân nhánh, không chẻ thân, có rễ cọc chắc chắn, thân không giòn,
chịu được gió mạnh, ít đổ ngã nên có thể trồng thành cây lâu năm lấy gỗ,
nâng cao giá trị kinh tế. Cây Keo lai cấy mô khắc phục được những nhược
điểm của Keo lai hom như dễ đổ (cây mô có dễ cọc), mục ruột (cây mô khử
trùng không có mầm bệnh).
Bảo tồn nguồn gen cây rừng đã được nhiều nhà khoa học ở Việt Nam
quan tâm. Theo quy chế “bảo tồn nguồn gen động vật, thực vật và vi sinh vật”
được Bộ Khoa học công nghệ và Môi trường ban hành ngày 30 tháng 12 năm

1997 thì nguồn gen là những vi sinh vật sống hoàn chỉnh hay bộ phận của
chúng mang thông tin di truyền sinh học, có khả năng tham gia hay tạo gia
giống mới của thực vật, động vật và vi sinh vật .
Từ định nghĩa trên có thể thấy rõ bảo tồn nguồn gen chính là bảo tồn
các vật thể mang thông tin di truyền những vật liệu ban đầu có khả năng tạo
ra giống mới. Điều quan trọng khi bắt tay vào bảo tồn nguồn gen là phải xác
định được mục tiêu bảo tồn. Mục tiêu bảo tồn khác nhau thì phương pháp và
đối tượng bảo tồn cũng khác nhau. Cho đến nay, mục tiêu bảo tồn gen bao giờ
cũng xác định là để cho công tác chọn giống và gây giống trước mắt và trong
tương lai. Vì vậy, việc bảo tồn nguồn gen bao giờ cũng được tập trung giải
quyết cho các loài cây trồng chủ yếu. Các loài cây nguyên liệu giấy là một

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

14

trong những mục tiêu như vậy. Nó sẽ được dùng cho công tác lai giống và
nhân giống sau này.
Theo Nguyễn Thị Ngọc Huệ (2007)[5], qua phân tích tổng quan tình
hình bảo tồn và sử dụng tài nguyên di truyền thực vật trên thế giới và Việt
Nam cho thấy: Nhận được tầm quan trọng của nguồn tài nguyên này, nhiều
nước trong đó có Việt Nam đã tập trung cho bảo tồn ex situ, cho đến những
năm 90 thì bắt đầu quan tâm nhiều đến bảo tồn in situ. Hiện nay Chiến lược
bảo tồn tài nguyên di truyền thực vật là kết hợp hài hòa hai phương pháp ex
situ và in situ.
Về thực vật có các phương pháp phát triển nguồn gen như sau: Nhân
giống in vitro là một trong bốn lĩnh vực công nghệ tế bào thực vật, đó là làm
sạch virus, nhân nhanh các giống cây trồng, sản xuất và chuyển hóa sinh học
các hợp chất tự nhiên cải tiến về mặt di truyền các giống cây mang lại hiệu
quả kinh tế cao. Kỹ thuật nhân nhanh được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực:

- Duy trì và nhân nhanh các kiểu gen quí hiếm làm vật liệu cho công
tác chọn giống.
- Nhân nhanh và duy trì các cá thể đầu dòng tốt để cung cấp hạt giống
các loại cây trồng khác nhau.
- Nhân nhanh các kiểu gen quí hiếm của giống cây lâm nghiệp.
- Nhân nhanh ở điều kiện vô trùng, cách ly tải nhiễm kết hợp với làm
sạch virus.
- Bảo quản tập đoàn nhân giống vô tính, các loài cây giao phấn trong
ngân hàng gen.
Trên thực tế trong nhiều năm vừa qua Viện nghiên cứu cây nguyên liệu
giấy đã và đang chọn lọc được nhiều giống là giống quốc gia, giống tiến bộ
kỹ thuật và nhiều giống khác có năng suất cao hoặc các giống có các tính ưu
việt khác cho cây nguyên liệu giấy nói riêng và cho trồng rừng nói chung.
Việc lưu giữ và bảo tồn nguồn gen của các giống này là rất cần thiết.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

15

Việc bảo tồn, lưu giữ tài nguyên di truyền được thực hiện dưới nhiều
hình thức khác nhau (in situ, ex situ) tại các cơ sở, tổ chức, các thành phần
kinh tế khác và được liên kết thành một mạng lưới dưới sự quản lý thống nhất
của Bộ Khoa học và Công nghệ. Trong những năm qua việc bảo tồn nguồn
gen thực vật, động vật, vi sinh vật đã thu được một số kết quả nhất định.
Trong đó việc bảo tồn nguồn gen cây lâm nghiệp nói chung và cây nguyên
liệu giấy nói riêng mới được bảo tồn ở hình thức in situ và ex situ dạng Field
gene bank (trồng thành rừng) còn bảo tồn in vitro thì hầu như chưa có đơn vị
nào triển khai ngoài Viện nghiên cứu cây nguyên liệu giấy [10].
Theo thống kê, ở Việt Nam có khoảng 100 loài trong số hơn 14.624
loài thực vật đã biết có thể dùng làm nguyên liệu giấy, sợi. Nhưng chỉ có một

số loài được tuyển chọn đưa vào trồng. Trong đó Bồ đề - Styrax tonkinensis
(Pierre) Craib ex và Mỡ - Manglietia conifera Dandy là hai loài đã được
tuyển chọn trồng rộng tại các tỉnh ở vùng trung du miền núi phía Bắc (Thái
Nguyên, Bắc Kạn, Tuyên Quang, Phú Thọ, Vĩnh Phú… ) trong thời kỳ 1970-
1980; cây Luồng (Dendrocalamus membranceus Munro) chủ yếu trồng ở tỉnh
Phú Thọ, Bắc Kạn, Thanh hóa để làm nguyên liệu giấy, hàng thủ công và xây
dựng; cây Niệt gió - Wikstroemia indica (L.) C. A. Mey là loài cây được nhân
dân sử dụng làm giấy từ lâu, nhưng chỉ được thu thập trồng thử nghiệm để
bảo quản nguồn gen tại Trung tâm lâm sinh Cầu Hai trong giai đoạn 1980-
1990.
Cho đến nay do năng suất và nguồn giống hạn chế nên các loài cây bản
địa không được phát triển, công tác thu thập bảo tồn nguồn gen cũng chưa
được quan tâm.
Hiện nay nguồn cung cấp chính nguyên liêu giấy ở nước ta là các loài
cây nhập nội gồm: Bạch đàn caman - Eucalyptus camaldulensis Dehnh.,
Bạch đàn uro - Eucalyptus urophylla S.T. Blake, Keo lá tràm - Acacia
auriculiformis A. Cunn. ex Benth., Keo tai tượng - Acacia mangium Willd.,
Keo lai - Acacia mangium x Acacia auriculiformis.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

16

Các kết quả đạt được trong công tác bảo tồn và phát triển nguồn gen
quý hiếm cây nguyên liệu giấy [10].
Từ những năm 1975, do có dự án nước ngoài tài trợ nên Viện có rất
nhiều công trình nghiên cứu, phát triển nguồn gen quý hiếm được triển khai
cho những cây nhập nội như thông, bạch đàn, keo và thu được nhiều kết quả
đóng góp đáng kể cho sự nghiệp trồng rừng nguyên liệu.
Đối với thông: Để nghiên cứu chọn loài phục vụ trồng rừng cung cấp

nguyên liệu sợi dài. Từ những năm 1975 Viện đã triển khai trồng thử 23 xuất
xứ của 4 loài thông nhiệt đới P. caribea, P. oocarpa, P. kesiya và P. merkusii
trên 4 dạng lập địa của vùng nguyên liệu giấy Vĩnh Phú - Hà Tuyên. Kết quả
đã chọn được loài P. caribaca hondurensis với xuất xứ từ Mountain Pine
Ridege thuộc cộng hoà Belize đưa vào trồng ở phía nam nguyên liệu. Đã chọn
ra được 100 cây trội.
Đối với bạch đàn: Từ năm 1979, Viện đã khảo nghiệm hơn 80 loài và
xuất xứ trên 43 điểm/lập địa. Kết quả đã chọn được 4 loài: E. camaldulensis,
E. tereticornis, E. urophylla, E. grandis x E. urophylla và các xuất xứ:
Pettford (Queensland – Australia) của loài E. camaldulensis, xuất xứ
Lewotobi (Indonesia) của loài E. urophylla. Các khảo nghiệm dòng dõi (kể cả
các dòng dõi tự do thụ phấn và dòng vô tính) của các loài trên cũng đã được
triển khai cùng với việc chọn được 200 cây trội.
Đối với keo: Năm 1981, Viện đã khảo nghiệm trên 100 loài ở 30
điểm/lập địa và đã chọn ra một số loài sinh trưởng nhanh, phát triển tốt. Đó là
các loài A. mangium, A. crasicarpa, A. aulacocarpa, A. mangium x A.
auriculifocmis, A. auriculifocmis x A. mangium. Các xuất xứ tốt như: Iron
Range, Cardwell, Mossman của loài A. mangium. Đã tuyển chọn được 100
cây trội của các xuất xứ này.
Giống là một trong những khâu quan trọng nhất của trồng rừng thâm
canh, không có giống được cải thiện theo mục tiêu kinh tế thì không thể đưa