nghiên cứu nhân nhanh in vitro cây tràm ta (melaleuca cajuputi powell)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH

Nguyễn Đăng Thùy

NGHIÊN CỨU NHÂN NHANH IN VITRO CÂY
TRÀM TA (Melaleuca cajuputi Powell)

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

Thành phố Hồ Chí Minh - 2014


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH

Nguyễn Đăng Thùy

NGHIÊN CỨU NHÂN NHANH IN VITRO CÂY
TRÀM TA (Melaleuca cajuputi Powell)

Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm
Mã số: 60 42 01 14

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. VƯƠNG ĐÌNH TUẤN

Thành phố Hồ Chí Minh - 2014

LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan luận văn này là công trình nghiên cứu của riêng tôi.
Kết quả tŕnh bày trong lu ận văn là trung thực và chưa được các tác giả công bố
trong bất kì công trình nào.
Các trích dẫn về bảng biểu, kết quả nghiên cứu của những tác giả khác; tài liệu
tham khảo trong luận văn/ luận án đều có nguồn gốc rõ ràng và theo đúng quy định.
Tác giả.


LỜI CẢM ƠN
Xin trân trọng cảm ơn TS. Vương Đình Tuấn đã tận tình hướng dẫn tôi trong quá
trình nghiên cứu và hoàn thiện luận văn này.
Xin chân thành cảm ơn anh Nguyễn Xuân Cường và các anh chị ở viện Khoa học
Lâm nghiệp Nam Bộ đã giúp đỡ, hỗ trợ và tạo điều kiện tốt nhất để tôi có thể học tập và
thực hiện đề tài này.
Xin cảm ơn các thầy cô ở trường Đại học Sư phạm và các bạn lớp Sinh học thực
nghiệm - K23 đã giảng dạy, hỗ trợ và động viên tôi trong thời gian học tập tại trường.
TP. Hồ Chí Minh, ngày

tháng

năm 2014

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Nguyễn Đăng Thùy


MỤC LỤC
Trang

Lời cam đoan
Lời cảm ơn
Mục lục
Danh mục các chữ viết tắt
Danh mục các bảng
Danh mục các hình
MỞ ĐẦU ... ............................................................................................................... 1
I. Lí do chọn đề tài ....................................................................................... 1
II. Mục tiêu nghiên cứu .................................................................................. 2
III. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận văn ............................................ 2
Chương 1. TỔNG QUAN ......................................................................................... 3
1.1. Giới thiệu về cây Tràm ta........................................................................ 3
1.1.1. Đặc điểm sinh học của cây Tràm ta ................................................. 3
1.1.1.1. Phân loại .................................................................................... 3
1.1.1.2. Đặc điểm hình thái ..................................................................... 3
1.1.1.3. Phân bố và đặc điểm sinh thái ................................................... 5
1.1.2. Giá trị sử dụng .................................................................................. 5
1.1.2.1. Bảo vệ môi trường sinh thái ...................................................... 5
1.1.2.2. Cung cấp gỗ cho xây dựng và một số ngành công nhiệp .......... 6
1.1.2.3. Sản phẩm ngoài gỗ..................................................................... 6
1.1.3. Tình hình trồng và khai thác gỗ cũng như các sản phẩm ngoài gỗ
của cây Tràm ta ............................................................................... 8
1.2. Nuôi cấy mô tế bào thực vật và ứng dụng .............................................. 9


1.2.1. Sự phát sinh cơ quan trong nuôi cấy in vitro ................................... 9
1.2.1.1. Sự phát sinh chồi bất định ......................................................... 9
1.2.1.2. Sự phát sinh rễ bất định ........................................................... 10
1.2.1.3. Sự phát sinh mô sẹo ................................................................. 11
1.2.2. Vai trò của chất ĐHST thực vật trong phát sinh cơ quan .............. 11

1.2.2.1. Auxin ....................................................................................... 12
1.2.2.2. Cytokinin ................................................................................. 13
1.2.2.3. Gibberelin ................................................................................ 14
1.3. Tình hình nghiên cứu vi nhân giống cây Tràm ta trong nước và trên
thế giới ................................................................................................. 14
1.3.1. Tình hình nghiên cứu vi nhân giống cây tràm ta trên thế giới ....... 14
1.3.2. Tình hình nghiên cứu vi nhân giống cây tràm ta trong nước ......... 15
Chương 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .............................. 16
2.1. Thời gian và địa điểm thực hiện đề tài .................................................. 16
2.2. Vật liệu .................................................................................................. 16
2.2.1. Vật liệu ban đầu .............................................................................. 16
2.2.2. Hóa chất và dụng cụ thí nghiệm ..................................................... 16
2.3. Phương pháp nghiên cứu....................................................................... 16
2.3.1. Khử trùng bề mặt mẫu cấy ............................................................. 16
2.3.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của sự kết hợp auxin và cytokinin, thành
phần môi trường nuôi cấy lên khả năng tạo sẹo từ cây mầm ....... 17
2.3.2.1. Ảnh hưởng của sự kết hợp hoặc riêng lẻ giữa NAA và TDZ
lên khả năng tạo sẹo từ cây mầm ............................................ 17
2.3.2.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của thành phần môi trường nuôi cấy
lên khả năng tạo sẹo từ cây mầm ............................................ 18


2.3.2.3. Ảnh hưởng của sự kết hợp giữa NAA và BA lên khả năng
tạo sẹo ...................................................................................... 18
2.3.3. Nghiên cứu khả năng tái sinh chồi từ mô sẹo ................................ 19
2.3.4. Nghiên cứu nhân nhanh tạo cụm chồi từ chồi phát sinh từ mô
sẹo. ................................................................................................ 19
2.3.5. Nghiên cứu ảnh hưởng của các chất ĐHST thực vật lên khả năng
kéo dài chồi Tràm ta. .................................................................... 19
2.3.6. Nghiên cứu ảnh hưởng của các auxin khác nhau ở nồng độ khác

nhau lên khả năng ra rễ in vitro của cây Tràm ta.......................... 20
2.3.7. Nghiên cứu khả năng thích nghi của cây Tràm ta in vitro trong
điều kiện vườn ươm. ..................................................................... 20
2.4. Xử lý thống kê ...................................................................................... 21
Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .............................................................. 22
3.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của sự kết hợp auxin và cytokinin, thành
phần môi trường nuôi cấy lên khả năng tạo sẹo từ cây mầm .............. 22
3.1.1. Ảnh hưởng của sự kết hợp auxin và cytokinin lên khả năng tạo
sẹo từ cây mầm ............................................................................. 22
3.1.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của thành phần môi trường nuôi cấy lên
khả năng tạo sẹo từ cây mầm ........................................................ 27
3.1.3. Ảnh hưởng của sự kết hợp NAA và BA lên khả năng tạo sẹo từ
cây mầm ........................................................................................ 28
3.2. Nghiên cứu khả năng tái sinh chồi từ mô sẹo ....................................... 30
3.3. Nghiên cứu nhân nhanh tạo cụm chồi từ chồi phát sinh từ mô sẹo ...... 33
3.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của một số chất ĐHST thực vật lên khả năng
kéo dài chồi .......................................................................................... 36


3.5. Nghiên cứu ảnh hưởng của auxin ở các nồng độ khác nhau lên khả
năng ra rễ in vitro của cây Tràm ta ...................................................... 38
3.6. Nghiên cứu khả năng thích nghi của cây Tràm ta in vitro trong điều
kiện vườn ươm ..................................................................................... 41
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .................................................................................... 43
DANH MỤC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ.................................... 44
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 45
PHỤ LỤC


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Kí hiệu
1/2MS
2,4-D
BA
ĐHST
GA3
IAA
IBA
MS
NAA
TDZ

Chú giải
Thành phần môi trường MS giảm một nửa đa
lượng và vi lượng.
2,4- Dichlorophenoxyacetic Acid
N6 - Benzyladenine
Điều hòa sinh trưởng
Gibberellic Acid
Indol - 3 - Acetic Acid
Indole - 3 - Butyric Acid
Thành phần môi trường MS (Murashige và
Skoog, 1962)
Naphthaleneacetic Acid
Thidiazuron


DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 2.1.Thành phần môi trường nuôi cấy trong thí nghiệm ............................................ 17

Bảng 2.2. Ảnh hưởng của sự kết hợp hay riêng lẻ giữa NAA và TDZ lên khả năng tạo
sẹo ...................................................................................................................... 18
Bảng 2.3. Ảnh hưởng của thành phần môi trường nuôi cấy trong cảm ứng tạo mô sẹo .... 18
Bảng 2.4. Ảnh hưởng của BA và NAA lên khả năng tạo sẹo ............................................ 19
Bảng 2.5. Ảnh hưởng của chất ĐHST lên khả năng kéo dài chồi ...................................... 20
Bảng 3.1. Ảnh hưởng của sự kết hợp NAA và TDZ trong cảm ứng tạo mô sẹo ............... 22
Bảng 3.2. Ảnh hưởng của sự kết hợp NAA và BA trong cảm ứng tạo mô sẹo ................. 29
Bảng 3.3. Phát sinh cơ quan chồi từ mô sẹo sau 2 tháng nuôi cấy..................................... 31
Bảng 3.4. Số chồi và chiều cao chồi sau 2 tháng trên môi trường nhân chồi .................... 34
Bảng 3.5. Ảnh hưởng của chất ĐHST thực vật lên khả năng kéo dài chồi ........................ 36
Bảng 3.6. Ảnh hưởng của chất điều hòa tăng trưởng thực vật lên khả năng tạo rễ của
chồi Tràm ta sau 3 tuần nuôi cấy ....................................................................... 40


DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 1.1. Cây Tràm ta Melaleuca cajuputi Powell ............................................................ 4
Hình 3.1. Cảm ứng tạo mô sẹo từ cây mầm Tràm ta ở nồng độ TDZ 0 mg/l + NAA từ
0 đến 3 mg/l sau 3 tháng nuôi cấy ..................................................................... 23
Hình 3.2. Cảm ứng tạo mô sẹo từ cây mầm Tràm ta với TDZ từ 0,5 đến 5 mg/l sau 3
tháng nuôi cấy ................................................................................................... 24
Hình 3.3. Cảm ứng tạo mô sẹo từ cây mầm Tràm ta ở NAA 0 đến 2 mg/l kết hợp với
TDZ 1 đến 1,5 mg/l sau 3 tháng ....................................................................... 25
Hình 3.4. Cảm ứng tạo mô sẹo từ cây mầm Tràm ta ở nồng độ NAA 3 mg/l kết hợp với
TDZ từ 1,5 đến 5 mg/l sau 3 tháng ................................................................... 26
Hình 3.5. Ảnh hưởng của môi trường nuôi cấy lên khả năng tạo sẹo ................................ 27
Hình 3.6. Ảnh hưởng của thành phần môi trường đến khả năng tạo sẹo từ mầm sau 3
tháng với NAA 2 + TDZ 1,5 mg/l ..................................................................... 28
Hình 3.7. Ảnh hưởng của NAA kết hợp với BA trong cảm ứng tạo sẹo ........................... 29
Hình 3.8. Ảnh hưởng của NAA và 2,4-D 0,05 mg/l lên khả năng cảm ứng tạo chồi từ

mô sẹo sau 2 tháng nuôi cấy .............................................................................. 31
Hình 3.9. Ảnh hưởng của TDZ từ 0 đến 0,1 mg/l lên khả năng cảm ứng tạo chồi từ mô
sẹo sau 2 tháng nuôi cấy .................................................................................... 32
Hình 3.10. Kéo dài chồi phát sinh từ cụm mô sẹo trên môi trường 1/2MS sau 3 tháng
nuôi cấy .............................................................................................................. 33
Hình 3.11. Cụm chồi từ đoạn thân chồi sau 2 tháng trên từng nghiệm thức ...................... 33
Hình 3.12. Cảm ứng tạo chồi trên môi trường 1/2MS + 0.5 mg/l BA sau 2 tháng ............ 35
Hình 3.13. Cảm ứng tạo chồi từ thân chồi của cây Tràm ta sau 2 tháng............................ 35
Hình 3.14. Ảnh hưởng của chất ĐHST thực vật lên khả năng kéo dài chồi ...................... 37
Hình 3.15. Cụm chồi ở thí nghiệm 3 khi chuyển sang môi trường 1/2MS để kéo dài sau
2 tháng nuôi cấy ................................................................................................. 38
Hình 3.16. Ảnh hưởng của IBA lên khả năng ra rễ của chồi Tràm ta sau 4 tuần .............. 39
Hình 3.17. Ảnh hưởng của NAA lên khả năng ra rễ của Tràm ta sau 4 tuần.................... 39


Hình 3.18. Cây Tràm ta sau 2 tuần cấy ra bầu đất trong điều kiện vườn ươm .................. 41
Hình 3.19. Cây Tràm ta sau 3 tuần cấy ra bầu đất trong điều kiện vườn ươm .................. 41
Hình 3.20. Sự tăng trưởng của Tràm ta sau 1, 2, 3, 4, 5, 6 tuần trong điều kiện vườn
ươm .................................................................................................................... 42


1

MỞ ĐẦU
I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Cây Tràm ta (Melaleuca cajuputi Powell) là cây bản địa có khả năng thích nghi
tốt ở những vùng đất ngập nước, nghèo chất dinh dưỡng với độ phèn cao như ở các
tỉnh đồng bằng sông Cửu Long. Do đó, bên cạnh chức năng phòng hộ, hạn chế xói
mòn và điều hòa khí hậu như các loại rừng khác, rừng Tràm có vai trò đặc biệt quan
trọng trong việc điều hòa mực nước, cải tạo đất, ngăn cản quá trình sinh phèn của

đất… (Nguyễn Quang Trung, 2008). Ngoài vai trò to lớn về mặt sinh thái, cây Tràm
còn là cây đa tác dụng.
Gỗ Tràm được sử dụng làm “cừ” (một loại cọc gia cố nền móng trong các công
trình xây dựng) và là nguồn nguyên liệu tiềm năng đối với ngành công nghiệp chế
biến gỗ như gỗ xẻ (xẻ nan, ván ghép thanh, ghép khối); băm dăm (làm ván
dăm, ván MDF) ở vùng đồng bằng sông Cửu Long (Bùi Duy Ngọc, 2009).
Tinh dầu Tràm được dùng để chữa trị bệnh ho và cảm lạnh, chống co thắt dạ
dày, đau bụng và hen suyễn. Người ta còn dùng xoa bên ngoài cơ thể chống đau
thần kinh và đau khớp, chống côn trùng và hữu ích trong việc tẩy giun (Nguyễn
Việt Cường và cộng sự, 2007). Dầu Tràm còn được dùng làm hương liệu trong sản
xuất xà phòng, mỹ phẩm, chất tẩy, nước hoa (Sellar, 1992; Lawless, 1995).
Với những đặc điểm sinh thái và có giá trị kinh tế như trên cây Tràm được xếp
vào danh mục các loài cây bản địa được ưu tiên cho trồng rừng sản xuất, trồng rừng
phòng hộ chắn sóng, bảo vệ môi trường ngập nước (Nguyễn Ngọc Bình, 2004).
Song do gỗ Tràm có đường kính nhỏ, độ co rút, độ cong rất lớn, tỷ lệ vỏ cao, hàm
lượng tinh dầu trong lá Tràm còn thấp nên giá trị kinh tế của cây Tràm chưa cao
(Bùi Duy Ngọc, 2009).
Nhằm làm tăng năng suất, chất lượng của gỗ và các sản phẩm ngoài gỗ cũng như
góp phần bảo vệ rừng tự nhiên hiện có và cải thiện môi trường sinh thái của các loài
cây bản địa, công tác trồng rừng quan tâm đến việc kết hợp của 3 yếu tố đó là cải
thiện giống, lựa chọn khu vực sinh thái phù hợp và áp dụng đầy đủ các biện pháp kỹ
thuật thâm canh phù hợp. Trong đó, vấn đề cải thiện giống có thể chiếm đến 50 -


2

60% năng suất rừng trồng (Davidson, 1996). Việc nghiên cứu về sinh thái và vận
dụng các biện pháp kỹ thuật thâm canh trên đối tượng cây Tràm đã được tiến hành
và thu được nhiều kết quả tốt nhưng vẫn chưa đáp ứng được nhu cầu về giống có
năng suất cao, chất lượng gỗ tốt …

Với trình độ phát triển của khoa học kỹ thuật hiện nay, thế giới và trong nước
đã có không ít nghiên cứu thành công trong cải thiện giống cây lâm nghiệp trên
nhiều đối tượng khác nhau bằng kỹ thuật chuyển gene hay gây đa bội hóa… Để
phát triển được quy trình cải tạo giống bằng các phương pháp đó, khâu quan trọng
đầu tiên là phải xây dựng được hệ thống tái sinh cây hoàn chỉnh từ những tế bào
đơn lẻ (Castellanos - Hernández, 2011). Do đó, đề tài “Nghiên cứu nhân nhanh in
vitro cây Tràm ta (Melaleuca cajuputi Powell)” được thực hiện để tạo cơ sở tiền
đề cho quy trình cải tạo giống cây Tràm.
II. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Tìm được chất điều hòa sinh trưởng (ĐHST) thực vật, nồng độ và sự phối hợp
các chất ĐHST để tái sinh cây Tràm ta từ mô sẹo trong điều kiện in vitro.
III. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA LUẬN VĂN
Đây là nghiên cứu tái sinh in vitro thông qua mô sẹo trên đối tượng cây Tràm ta
(Melaleuca cajuputi Powell).
Quá trình chuyển gene và gây đa bội hóa ở thực vật là một quá trình phức tạp
trong đó đoạn gene sẽ được chèn vào bộ gene của tế bào nhận. Quá trình tái sinh
cây sau khi chuyển gene hay gây đa bội hóa thường là biệt hóa mô sẹo
(organogenesis) hay từ quá trình phát sinh phôi soma (somatic embryogenesis). Do
đó, mục tiêu của đề tài này đặt ra là tìm ra các chất ĐHST thực vật, nồng độ và sự
phối hợp thích hợp các chất ĐHST để tái sinh in vitro cây Tràm ta thông qua mô
sẹo có nguồn gốc từ cây mầm. Đề tài này không chỉ phục vụ cho công tác nhân
giống thông thường mà còn là bước đầu tiên và được xem là khâu quan trọng nhất
trong việc nghiên cứu ứng dụng phương pháp chuyển gene hay gây đa bội hóa trong
cải thiện giống trên đối tượng là cây Tràm ta.


3

Chương 1. TỔNG QUAN
1.1. GIỚI THIỆU VỀ CÂY TRÀM TA

1.1.1. Đặc điểm sinh học của cây Tràm ta
1.1.1.1. Phân loại
Tràm là tên gọi chung cho các loài trong chi thực vật Melaleuca thuộc họ Sim
(Myrtaceae) với hơn 250 loài (Brophy và Doran, 1996). Trong đó, có khoảng 220
loài được tìm thấy ở Úc và Tasmania (Southwell và Lowe, 1999), một số ít tìm thấy
ở các nước như Indonesia, Guinea, New Caledonia, Malaysia, Thái Lan và Việt
Nam.
Vị trí phân loại:
Giới: Plantae – Thực vật
Ngành: Angiospermae – Thực vật hiển hoa
Lớp: Eudicots – Song tử diệp
Bộ: Myrtales
Họ: Myrtaceae – Họ Sim
Chi: Melaleuca
Loài: Melaleuca cajuputi Powell
Ở một số nước như Malaysia, Thái Lan, Indonesia cây Tràm ta được gọi bằng
“gelam”, “kayu putih”, “samet” hay “met”. Tên tiếng Anh được biết đến ở một số
nơi khác như “swamp tea-tree”, “paperback tea-tree” và “cajeput”. (Tanit Nuyim,
2008)
Ở Việt Nam cây Tràm được biết đến với tên gọi Tràm ta, Tràm cừ hay Tràm
gió (Nguyễn Ngọc Bình, 2004).
1.1.1.2. Đặc điểm hình thái
Tràm ta là cây bụi hay cây gỗ, có kích thước trung bình cao tới 25 m (Phạm
Xuân Quí, 2010), đường kính 25 - 30 cm. Vỏ màu trắng xám, nhiều lớp mỏng. Tán
lá thưa. Lá đơn, mọc cách, gân song song xuất phát từ gốc (Nguyễn Ngọc Bình,
2004), đôi khi có nhiều rễ bất định. Tán cây tương đối dày rậm và rộng, hơi có màu
bạc. Cành nhỏ, cành con mảnh nhưng không rủ. Chồi non mọc dày và mềm mượt.


4

Lá đơn mọc cách, phẳng, từ mềm mượt đến láng nhẵn. Phiến lá mỏng dài, hình
trứng hay mũi mác, có khi hình lưỡi liềm, tù và nhọn dần về phía đầu, có khi
khoanh lại ở đuôi, màu xanh xám, kích thước 10 có khi đến 12 cm x 1 đến 2,5 có
khi đến 6 cm. Bề mặt lá lấm chấm những tuyến dầu lớn mờ, gân lá tạo hình mắt
lưới, với 5 - 7 đường gân nổi rõ (Phạm Xuân Quí, 2010).

Hình 1.1. Cây Tràm ta Melaleuca cajuputi Powell
Hoa nhỏ, màu trắng vàng nhạt, hợp thành bông, dài 5 - 15 cm ở đầu cành. Hoa
không cuống. Cành dài hình trụ hoặc hình trứng, đầu chia 5 thùy ngắn. Nhị đực
nhiều hợp thành 5 bó, chỉ nhị hình sợi, bao phấn gần như vuông, thò ra ngoài bao
hoa. Đĩa mật chia thùy, có lông. Bầu dính gần hết với ống dài, đỉnh có lông, 3 ô,
nhiều noãn, vòi nhụy hình sợi, hình đĩa. Quả nang hình bán cầu hoặc gần tròn,
đường kính 3 - 4mm, mở 3 lỗ. Hạt tròn hay có mũi nhọn (Trần Hợp, 2002).
Ở nước ta Tràm tồn tại cả 2 hoặc 3 dạng sống trên các lập địa khác nhau. Ở
đồng bằng sông Cửu Long có dạng Tràm cừ, Tràm lùn và Tràm bụi, trong đó Tràm
cừ là chiếm phần lớn. Ở Nam Trung Bộ có dạng Tràm cừ và Tràm bụi. Ở Bắc
Trung Bộ có dạng Tràm cừ, Tràm lùn và Tràm bụi nhưng nhiều nhất là ở 2 dạng
sau. Ở Đông Bắc mới chỉ gặp có 2 dạng chính là Tràm lùn và Tràm bụi, trong đó
Tràm bụi chiếm ưu thế (Nguyễn Việt Cường và cộng sự, 2007).


5

1.1.1.3. Phân bố và đặc điểm sinh thái
Cây Tràm Melaleuca cajuputi Powell có phân bố tự nhiên ở Bắc Úc, Thái Lan,
Indonesia, Malaysia và Việt Nam…
Ở nước ta, cây Tràm phân bố rải rác từ Phú Bình - Thái Nguyên, Đại Hải Phú Yên, Nghệ An, Hà Tĩnh và tập trung nhiều ở Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa
Thiên Huế, đặc biệt là các tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu, Tây Ninh, Bình Định, Bình
Thuận, Vĩnh Long, Đồng Tháp, Long An, An Giang, Cà Mau, Kiên Giang (Nguyễn

Xuân Quát và cộng sự, 2004).
Khi nghiên cứu về cây Tràm, các nhà Lâm học Việt Nam đã phát hiện khả
năng thích ứng “kì diệu” của nó trên nhiều vùng sinh thái khác nhau và thừa nhận:
Cây Tràm một loài cây đa sinh thái. Cây Tràm có thể sinh trưởng trên các vùng đất
ngập nước theo mùa, ẩm ướt quanh năm đến các vùng gò đồi khô cằn ở miền núi
phía bắc; các vùng đất ngập phèn hay nơi đất phèn nặng ở các vùng tứ giác Long
Xuyên, đặc biệt là loài cây có khả năng ngăn chặn và hạn chế phèn hóa (Nguyễn
Xuân Quát và cộng sự, 2004) kể cả các vùng nước lợ và nước mặn (Oyen và Dũng,
1999) mà các loại cây rừng khác khó mà phát triển. Với đặc điểm sinh trưởng tốt
trên các lập địa khác nhau nên cây Tràm được Bộ nông nghiệp và phát triển nông
thôn xếp vào một trong những cây ưu tiên trồng rừng sản xuất, phòng hộ chắn sóng
bảo vệ môi trường đất ngập nước (Nguyễn Quang Trung, 2008).
1.1.2. Giá trị sử dụng
1.1.2.1. Bảo vệ môi trường sinh thái
Nói đến giá trị sử dụng các sản phẩm của rừng Tràm trước tiên phải kể đến giá
trị phòng hộ và bảo vệ môi trường; bên cạnh chức năng điều hòa khí hậu như các
loại rừng khác, rừng Tràm có vai trò đặc biệt quan trọng trong việc điều hòa mực
nước, cung cấp một lượng nước đáng kể cho sinh hoạt của người dân, hạn chế xói
mòn, cải tạo đất, ngăn cản quá trình sinh phèn của đất do khả năng thích nghi và
sinh trưởng tốt của cây Tràm trên các vùng đất ngập nước theo mùa, đến các vùng
gò đồi khô cằn, hay vùng đất nước lợ hoặc nước mặn ven biển…


6

1.1.2.2. Cung cấp gỗ cho xây dựng và một số ngành công nhiệp
Cây Tràm ta có sức sinh trưởng khá, có trọng lượng tăng trưởng bình quân
trên 20 m3/ha/năm đến 8 tuổi. Tuy có kém hơn Tràm M. leucadenra của Úc (28.5
m3/ha/năm) nhưng tỉ lệ sâu đục thân thì rất thấp (0 - 2%). Nhờ vậy mà không chỉ có
khả năng cung cấp gỗ mà còn giảm thiểu được mức độ rủi ro do sâu hại gây nên.

Đáng chú ý hơn nữa là sau khi trồng chưa đầy 10 năm đã có chiều cao gần 10m và
đường kính hơn 10cm, đáp ứng được tiêu chuẩn kích cỡ gỗ phục vụ cho các công
trình xây dựng trên nền đất ướt (Nguyễn Việt Cường và cộng sự, 2007).
Giá trị gỗ tròn lớn nhất của Tràm cho đến nay là làm cừ đang được sử dụng
nhiều trong vùng đồng bằng sông Cửu Long.
Gỗ Tràm dùng trong xây dựng và giao thông vận tải, gỗ Tràm có thể xếp vào
nhóm III (gỗ xây dựng và giao thông vận tải loại trung bình đến trung bình yếu).
Gỗ Tràm còn được dùng để chế biến hàng mộc, sử dụng để sản xuất ván ghép
thanh, ván sợi khô, ván MDF, ván dăm gỗ (Trần Thanh Cao, 2002).
1.1.2.3. Sản phẩm ngoài gỗ
 Tinh dầu Tràm
Lá là bộ phận cung cấp tinh dầu chủ yếu ở cây Tràm với hàm lượng cineol
(30%); α - terpinolen; γ - terpinen; trans - cariophilen; …ở Tràm gió và cineol (2%);
α - terpinolen (10%); γ - terpinen (10%); β - malien (15%); … ở Tràm cừ (Lê Ngọc
Thạch, 2003).
Dầu Tràm được phân loại là không độc, không gây cảm giác, mặc dù với nồng
độ cao có thể gây rát da (Lawless, 1995).
Lassak và McCarthy (1983) mô tả công dụng của tinh dầu Tràm: dầu được dùng
trong nội tạng để chữa trị bệnh ho và cảm lạnh, chống co thắt dạ dày, đau bụng và
bệnh hen suyễn, liều dùng từ 1 - 5 giọt. Người ta còn dùng xoa bên ngoài cơ thể
chống đau thần kinh và đau khớp, thường dùng dạng thuốc mỡ và dầu xoa bóp. Sử
dụng một ít giọt thấm qua bông để giảm đau bụng và đau tai.


7

Dầu Tràm còn có khả năng chống côn trùng, giảm căng cơ và hữu ích trong việc
tẩy giun. Dầu Tràm còn được dùng làm gia vị trong nấu ăn, làm hương liệu trong
sản xuất xà phòng, mỹ phẩm, chất tẩy, nước hoa (Sellar, 1992; Lawless, 1995).
 Mật ong rừng Tràm

Tràm có hoa quanh năm là một kho chứa mật cung cấp cho các đàn ong tự nhiên
cũng như cho nghề nuôi ong, góp phần nuôi sống hàng ngàn người dân sống ở trong
và ven rừng. Mật ong rừng Tràm là nguồn thức ăn bổ dưỡng có giá trị làm thuốc, có
nhu cầu rất lớn trong nước cũng như xuất khẩu.
 Nấm Tràm
Tên khoa học là Boletus of fellem Fr. Ex Bull thuộc họ nấm gan bò (Boletaceae)
mọc tự nhiên ở các vùng phân bố Tràm từ Hà Tĩnh, Quảng Bình đến Thừa Thiên
Huế và đồng bằng sông Cửu Long, vào khoảng tháng 5 - 6. Là loại nấm ăn, có vị
đắng như mướp đắng, có nhiều chất bổ dưỡng, vị mát, dễ tiêu hóa, giúp ngủ ngon.
 Vỏ Tràm
Đây là một lớp vỏ dai có thể bong thành mảng dài, màu xám bạc hoặc trắng, có
thể bóc thành từng lớp mỏng, mềm, mịn, khó thấm nước. Từ xưa vỏ Tràm được ngư
dân ven biển dùng để bịt kín các khe hở dưới đáy hoặc hai bên mạn ghe thuyền
không cho nước mặn thấm vào thuyền. Đặc biệt hơn với những công nghệ hiện đại,
vỏ Tràm đã được sử dụng làm nguyên liệu sản xuất ra các tấm ván ép vừa nhẹ vừa
có tác dụng cách âm, cách nhiệt, chống chịu được khí hậu nóng ẩm của miền nhiệt
đới dùng trong các công trình hiện đại và quan trọng. Vỏ Tràm còn được dùng trộn
với xi-măng để làm vật liệu xây dựng có độ bền cao.
 Than Tràm
Than Tràm rất xốp và nhẹ, sử dụng trong các công nghệ sạch, hấp thu chất bẩn,
khử các mùi lạ, dịch chiết thu được dùng để tinh chế một số dược liệu và mỹ phẩm
cao cấp. Cứ một tấn than Tràm thu được một tấn dịch chiết, giá bán 1 tấn than được
500USD và 1 tấn dịch chiết là 750USD, tuy còn thấp so với với giá trị của than và
dịch chiết từ gỗ đước và tre nhưng cũng là nguồn thu không nhỏ (Nguyễn Việt
Cường và cộng sự, 2007).


8

1.1.3. Tình hình trồng và khai thác gỗ cũng như các sản phẩm ngoài gỗ của

cây Tràm ta
Sản phẩm truyền thống của rừng Tràm hiện nay là gỗ Tràm và tinh dầu Tràm
nhưng gỗ Tràm chưa được sử dụng như một nguồn nguyên liệu chế biến công
nghiệp mà chủ yếu được sử dụng ở dạng nguyên liệu thô (cừ Tràm), thị trường tiêu
thụ hẹp chính vì thế giá bán sản phẩm gỗ Tràm không ổn định và có chiều hướng
giảm dần.
Tinh dầu Tràm được chiết xuất từ lá Tràm là sản phẩm có giá trị trong công
nghiệp dược và mĩ phẩm, hàm lượng Terpinen - 4 OL có trong tinh dầu Tràm sản
xuất tại Việt Nam đạt các yêu cầu tiêu chuẩn quốc tế. Tuy nhiên sản xuất tinh dầu
Tràm hiện nay chỉ dừng ở mức các hộ gia đình, sản lượng và chất lượng sản phẩm
chưa cao (Nguyễn Quang Trung, 2008).
Trước đây, rừng Tràm ở Việt Nam chiếm một diện tích khá lớn vào khoảng
241.000 ha, tập trung nhiều nhất ở vùng nội địa đồng bằng sông Cửu Long. Ngoài
ra, còn có những khu vực diện tích hẹp ở vùng duyên hải miền Trung, trên các trũng
cát hoặc đất phù sa cổ. Trữ lượng gỗ trung bình đạt 150 m3/ha. Những năm gần đây,
do nhu cầu định cư sinh sống con người đã đốn hạ rừng Tràm để lấy đất sản xuất
nông nghiệp, đất thổ cư, khai thác và sử dụng chưa hợp lý hay do cháy rừng hằng
năm bên cạnh chính sách và giá cả thì trường bấp bên, nên trong giai đoạn từ năm
2005 đến nay diện tích rừng Tràm ngày một thu hẹp (Phạm Xuân Quí, 2010).
Hiện nay, hằng năm Việt Nam phải nhập khẩu khoảng 80% gỗ nguyên liệu cho
chế biến hàng mộc xuất khẩu, nhưng gỗ trong nước chưa đáp ứng được nhu cầu vì
chưa cung ứng đủ số lượng, trồng phân tán, thiếu quy hoạch làm cho chi phí thu
mua gỗ cao hơn giá nhập khẩu, không đồng nhất về chất lượng và chủng loại. Rừng
Tràm ở đồng bằng sông Cửu Long có thể khắc phục những nhược điểm này dễ dàng
hơn những loại cây khác. Cây Tràm cần được cải thiện giống và thay đổi giải pháp
lâm sinh cho mục tiêu kinh doanh gỗ chế biến hàng mộc. Nếu gỗ Tràm đạt tiêu
chuẩn cho chế biến hàng mộc thì giá gỗ Tràm sẽ cao hơn hiện nay và có thể cao hơn
cả giá cừ Tràm ( Trần Thanh Cao, 2010).

9

1.2. NUÔI CẤY MÔ TẾ BÀO THỰC VẬT VÀ ỨNG DỤNG
1.2.1. Sự phát sinh cơ quan trong nuôi cấy in vitro
Phát sinh cơ quan là quá trình các tế bào và mô tạo ra cấu trúc một cực, cực chồi
hoặc cực rễ. Đây là một quá trình liên quan đến sự tăng sinh và sự phân hóa tế bào,
phụ thuộc vào thành phần và hàm lượng của các chất điều hòa tăng trưởng thực vật
khác nhau. Phát sinh cơ quan có thể xảy ra ở hai con đường: phát sinh trực tiếp hoặc
gián tiếp (Bùi Trang Việt, 2000).
Phát sinh cơ quan trực tiếp: Phát sinh cơ quan trực tiếp bao gồm sự hình thành
chồi và rễ trực tiếp từ mẫu cấy mà không thông qua giai đoạn tạo mô sẹo
Phát sinh cơ quan gián tiếp: Phát sinh cơ quan gián tiếp bao gồm sự thành mô
sẹo, mô sẹo tăng sinh và sau đó hình thành chồi hoặc rễ từ mô sẹo này.
1.2.1.1. Sự phát sinh chồi bất định
Chồi bất định xuất hiện không chỉ liên hệ với sinh mô chóp mà còn xuất hiện
gần vết thương, gần chỗ vết cắt, gần vùng phát sinh libe - mộc hoặc ngoài biểu bì,
vì vậy chồi có thể có nguồn gốc nội sinh hoặc ngoại sinh do một sự khử phân hóa
các tế bào trưởng thành. Chúng cũng khởi sự bằng sự phân chia tế bào và sắp xếp tế
bào biểu bì, mô hàng rào, mô khuyết hay mô bao quanh mạch của mẫu cấy và có
mạch gắn liền với mạch của thân (Mai Trần Ngọc Tiếng, 2001).
Trước khi phân hóa để hình thành tầng phát sinh chồi, tế bào đã phân hóa phải
trải qua quá trình tái hoạt động. Sự tái hoạt động này có thể được cảm ứng trên cây
nguyên bằng cách đàn áp các hiệu ứng cản tương quan (gỡ ưu tính ngọn bằng cách
cắt bỏ chồi ngọn) hay trên mô cấy nhờ các môi trường nuôi cấy có bổ sung các chất
điều hòa thích hợp.
Có hai giai đoạn xảy ra trong quá trình tái hoạt động: giai đoạn khử phân hóa và
giai đoạn tái phân hóa (Gautheret, 1966; Bùi Trang Việt, 2003).
Trong giai đoạn khử phân hóa, tế bào đã phân hóa bắt đầu phân chia, các cơ
quan bên trong tế bào biến đổi để trở về trạng thái của các tế bào mô phân sinh thứ
cấp (hạch nhân, không bào lớn dần và ti thể, lạp thể phân chia thành các bóng nhỏ).

10

Một vài biến đổi khác có thể xảy ra trước khi bắt đầu giai đoạn khử phân hóa:
mất dần tinh bột dự trữ trong các lạp thể hoặc tích lũy tinh bột dự trữ và một số chất
khác, nhưng sự tích lũy như vậy có thể làm chậm sự tạo mô phân sinh.
Sau đó là bước chuyển tiếp từ tế bào ở trạng thái mô phân sinh thứ cấp sang
trạng thái mô phân sinh sơ cấp có khả năng sinh cơ quan. Có sự phân chia không
bào thành những không bào nhỏ. Tế bào có thể tích nhỏ dần, vách mỏng, tế bào chất
đậm đặc, nhân và hạch nhân rất to (Bùi Trang Việt, 2003).
Tiếp theo là giai đoạn tái phân hóa của mô phân sinh sơ cấp. Tế bào trở lại trạng
thái mô phân sinh thứ cấp. Sự tái phân hóa cũng qua hai bước: bước một, tế bào trở
về trạng thái mô phân sinh hoạt động. Sau đó, các tế bào này có thể trở lại giai đoạn
phân chia tế bào mới hay trực tiếp phân hóa mà không qua sự phân chia tế bào (Bùi
Trang Việt, 2000).
1.2.1.2. Sự phát sinh rễ bất định
Rễ bất định có thể có ở trụ hạ diệp của một cây con, ở các mấu và lóng của thân
và ở rễ. Hầu hết rễ bất định phát sinh kiểu nội sinh, mặc dù vẫn có những trường
hợp phát sinh ngoại sinh. Các rễ bất định có thể nẩy sinh từ các mầm nằm yên và
vẫn ngủ cho đến khi được kích thích để sinh trưởng hoặc chúng có thể là hệ thống
tổ chức mới.
Sự hình thành rễ bất định gồm ít ra là hai giai đoạn có thể phân biệt được dưới
kính hiển vi (Mai Trần Ngọc Tiếng và cộng sự, 1980): giai đoạn tạo sơ khởi rễ từ
vài tế bào của tầng phát sinh libe - mộc và giai đoạn kéo dài sơ khởi rễ nầy.
Rễ bất định thường được khởi sinh ở vùng lân cận của các mô mạch dẫn đang
phân hóa của cơ quan đã tạo ra chúng. Nếu cơ quan này còn non, sơ khởi rễ bất định
được khởi sinh bằng một nhóm tế bào gần ngoại vi của hệ thống mạch dẫn. Nếu cơ
quan đó già hơn, vị trí khởi sinh nằm sâu hơn, gần với tầng sinh mạch.
Rễ bất định xuất phát từ vùng giữa các tia mạch hoặc ở tầng phát sinh làm cho rễ

gần gũi với mộc và libe của cơ quan mẹ. Điều này thuận lợi cho việc thiết lập
đường nối mạch giữa hai cơ quan này.


11

1.2.1.3. Sự phát sinh mô sẹo
Mô sẹo là đám tế bào không phân hóa, có đặc tính phân chia mạnh,thường được
tạo ra do những xáo trộn trong quá trình tạo cơ quan. Do đó, cây non hay những
mảnh thân non của cây trưởng thành dễ cho mô sẹo trong điều kiện nuôi cấy invitro dưới tác động của một auxin mạnh được áp dụng riêng lẽ hay phối hợp với
cytokinin.
Sự tạo mô sẹo thuộc một trong ba quá trình:
- Sự phản phân hóa của các tế bào nhu mô (ít nhiều ở sâu bên trong cơ quan).
- Sự phân chia của các tế bào tượng tầng.
- Sự xáo trộn của các mô phân sinh sơ khởi (chồi hay rễ). Quá trình này được ưu
tiên áp dụng ở cây một lá mầm, vì các cây này không có các tượng tầng điển hình,
và các tế bào nhu mô khó phản phân hóa (so với cây Hai lá mầm).
Trên mô sẹo được tạo ra từ mẫu cấy ban đầu. Sự tạo cơ quan xuất hiện trong
suốt quá trình hình thành mô sẹo ban đầu. Có thể khó phân biệt với phát sinh cơ
quan trực tiếp. Trên mô sẹo có khả năng phát sinh hình thái đã được cảm ứng nhưng
chưa hình thành cơ quan cho đến khi được chuyển sang môi trường khác.
Những nghiên cứu trước đây cho rằng môi trường nuôi cấy với chất điều hòa
tăng trưởng thực vật ngoại sinh cảm ứng sự tạo mô sẹo sẽ thúc đẩy sự hình thành
một khối mô không xác định chứa những sơ khởi cơ quan. Những sơ khởi này sẽ
phát triển thành cơ quan xác định khi được chuyển vào môi trường thứ 2 (môi
trường có tỷ lệ chất điều hòa sinh trưởng thực vật phù hợp cho sự phát sinh cơ quan
chồi hoặc rễ) (Halperin, 1966).
Một điều được các tác giả lưu ý trong sự tái sinh cây từ mô sẹo là nguy cơ biến
dị thể hệ. Những biến đổi về di truyền sẽ xảy ra khi cây được tái sinh từ mô sẹo
được cấy chuyền qua nhiều lần và duy trì trong thời gian dài (George, 1996).

1.2.2. Vai trò của chất điều hòa sinh trưởng thực vật trong phát sinh cơ quan
Trong quá trình phát sinh cơ quan, nhiều yếu tố như loại mẫu cấy, tuổi mẫu,
thời gian lấy mẫu, điều kiện nuôi cấy, thành phần môi trường cần được chú ý.
Trong đó chất điều hòa sinh trưởng thực vật có vai trò đáng kể trong quá trình phát


12

sinh cơ quan. Tùy vào mục đích và giai đoạn mà sử dụng chất điều hòa sinh trưởng
thực vật phải chính xác về loại chất, liều lượng và thời gian áp dụng.
1.2.2.1. Auxin
Auxin được tổng hợp ở ngọn thân, trong mô phân sinh (ngọn và lóng) và lá non
(tức nơi có sự phân chia tế bào nhanh). Sau đó auxin di chuyển tới rễ và tích tụ
trong rễ.
Auxin có tác dụng làm ngừng chương trình sinh lý đang sẵn trong mô thực vật
đã phân hóa bằng cách gây metyl hóa ADN, làm cho các tế bào đáp ứng với auxin
phản phân hóa và bắt đầu phân chia (Machakova và cộng sự, 2008).
Trong nuôi cấy mô tế bào thực vật các auxin thường được dùng là 3 indole
acetic axit (IAA), 3 indole - butyric axit (IBA), α - naphtyl acetic axit (α - NAA),
2,4 - diclorophenoxy acetic axit (2,4-D)…
Auxin ở nồng độ thấp cần cho sự tạo chồi. Auxin kết hợp với cytokinin giúp sự
tăng trưởng chồi non và khởi phát tạo mới mô phân sinh ngọn chồi từ nhu mô. Ở
nồng độ cao, auxin cản sự phát triển của phát thể chồi vừa được thành lập hay của
chồi nách (Bùi Trang Việt, 2000). Trong nhiều nghiên cứu, người ta thường hạ thấp
đột ngột nồng độ auxin để cảm ứng phát sinh phôi hay chồi từ mô sẹo.
Ở mức tế bào, auxin kiểm soát sự phân chia, kéo dài và phân hóa tế bào. Các tế
bào biểu bì hay dưới biểu bì phản ứng mạnh nhất với auxin. Auxin kích thích mạnh
sự phân chia của tế bào tượng tầng (tầng phát sinh libe - mộc ), nhưng hầu như
không tác động trên mô phân sinh sơ cấp. Do đó, auxin tác động trên sự tăng trưởng
theo đường kính. Đồng thời, auxin giúp sự phân hóa các mô dẫn, và có khả năng

cảm ứng trực tiếp sự phân hóa tế bào nhu mô thành các tổ chức mô dẫn (Bùi Trang
Việt, 2000).
Hầu hết các loài thực vật, sự hình thành rễ bất định đều được khởi phát bởi
auxin. Sự tăng lượng auxin cần thiết trong giai đoạn cảm ứng tạo sơ khởi rễ, nhưng
nếu nồng độ auxin quá cao sẽ có sự hình thành callus, rễ có hình dạng không bình
thường và không kéo dài, sau đó thì sự tăng trưởng chồi giảm đi (George, 1996).


13

Sự tạo mô sẹo cần chú ý đến tuổi (tình trạng sinh lý) của mô cấy, sự dùng auxin
riêng lẽ hay kết hợp với cytokinin, bản chất và nồng độ auxin. Sự cân bằng giữa
auxin và cytokinin là một trong những yếu tố kiểm soát sự phát triển (Bùi Trang
Việt, 2000).
Auxin có tác dụng khởi phát quá trình tạo mô sẹo, còn cytokinin lại làm tăng
khả năng phân chia của các tế bào mô sẹo (Nguyễn Đức Lượng và cộng sự, 2002).
Sự kết hợp giữa auxin và cytokinin sẽ làm tăng khả năng tạo mô sẹo từ khúc cắt trụ
hạ diệp của cây.
1.2.2.2. Cytokinin
Nhóm chất cytokinin kích thích sự phân chia tế bào và quyết định sự phân hóa
chồi. Tỷ lệ auxin/ cytokinin quyết định sự phân hóa của mô theo hướng tạo rễ, chồi
hay mô sẹo (Dương Công Kiên, 2002).
Ở nồng độ cao, cytokinin giúp tạo các cụm chồi. Số lượng chồi hình thành tùy
thuộc vào nồng độ cytokinin. Tuy nhiên cũng có những bất lợi nhất định trong việc
điều chỉnh nồng độ để cảm ứng tạo chồi. Chồi được tạo ra trở nên nhỏ, không thể
kéo dài đến một kích thước nhất định để có thể được tách ra cho sự hình thành rễ và
tạo ra những lá bất thường (George, 1996).
Cytokinin giúp sự gia tăng kích thước tế bào và sinh tổng hợp protein. Trong
thân và rễ, cytokinin cản sự kéo dài nhưng kích thích tăng rộng tế bào. Cytokinin
ngăn cản sự lão hóa, thúc đẩy sự trưởng thành của diệp lạp và là nhân tố chính điều

khiển quá trình tái sinh mạch giúp cho sự tạo chồi (Bùi trang Việt, 2003).
Cytokinin có hiệu quả trong sự tạo chồi trực tiếp hay gián tiếp. Tác dụng này
của cytokinin có khi hiệu quả hơn khi phối hợp với auxin ở tỉ lệ thích hợp. Tỷ lệ
auxin/ cytokinin quyết định kiểu tái sinh cơ quan từ mô sẹo chưa phân hóa in vitro.
Tỷ lệ auxin/ cytokinin cao giúp sự tạo rễ. Tỉ lệ auxin/ cytokinin thấp giúp sự tạo
chồi. Một tỉ lệ cân, bằng giữa auxin và cytokinin sẽ tạo nên khối mô sẹo không
phân hóa (Mok, 1994).
Các

cytokinin

thường

sử

dụng

là

Benzyladenin

(BA),

Kinetin,

2

isopentenyladenin (2 - iP) và Zeatin (cytokinin tự nhiên). Trong nhiều trường hợp,