NGHIÊN CỨU SỰ PHÁT SINH HÌNH THÁI VÀ TĂNG TRƯỞNG CỦA CÂY HOSTA (HOSTA FRANCES WILLIAMS) TRONG ĐIỀU KIỆN NUÔI CẤY IN VITRO

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

NGUYỄN THỊ PHƯỚC HẠNH

NGHIÊN CỨU SỰ PHÁT SINH HÌNH THÁI VÀ TĂNG
TRƯỞNG CỦA CÂY HOSTA (HOSTA FRANCES
WILLIAMS) TRONG ĐIỀU KIỆN NUÔI CẤY IN VITRO

Chuyên ngành: Sinh lý Thực vật
Mã số chuyên ngành: 60 42 30
LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS.TS. NGUYỄN THỊ QUỲNH

TP. HỒ CHÍ MINH, NĂM 2012


LỜI CẢM ƠN
Em xin chân thành cảm ơn đến Ban giám hiệu, phòng Đào tạo Sau đại
học, Khoa sinh học trường Đại học Khoa học Tự nhiên đã tạo mọi điều kiện
thuận lợi cho em trong suốt thời gian hoàn thành luận văn tốt nghiệp.
Em xin được bày tỏ lời cảm ơn đến tất cả Thầy Cô Bộ môn Sinh lý Thực
vật đã truyền đạt kiến thức, xây dựng niềm tin và ước mơ cho em trong suốt
những năm tháng đi học.
Em xin chân thành cám ơn Ban lãnh đạo Viện Sinh học Nhiệt đới đã tạo
mọi điều kiện thuận lợi khi em thực đề tài tại Viện.
Em xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS. Nguyễn Thị Quỳnh đã tận
tình hướng dẫn, giúp đỡ tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong suốt quá trình
thực hiện đề tài này.

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong hội đồng chấm luận văn đã
cho em những đóng góp quý báu để hoàn chỉnh luận văn này.
Em cám ơn chị Vân, người đã giúp đỡ em trong những ngày đầu tiên bước
vào Viện Sinh học Nhiệt đới.
Cảm ơn các bạn Viện sinh học nhiệt đới: Hiến, Duy, Hoài, Thư, Gà ác và
Củ Chuối đã nhiệt tình giúp mình trong suốt thời gian qua.
Cho Hạnh gửi lời cảm ơn đến các bạn K17, đặc biệt là bạn Trọng Tuấn và
Thế Anh, xin cảm ơn các bạn rất nhiều vì sự giúp đỡ, chia sẻ tận tình của các bạn
trong suốt 2 năm học.
Với tấm lòng chân thành và sâu sắc nhất con xin cảm ơn ba mẹ đã sinh
thành và nuôi dưỡng con, chia sẻ và giúp đỡ con vượt qua mọi khó khăn trong
cuộc sống. Cám ơn 2 em Tài và Trí, các em là nguồn động viên rất lớn đối với
chị hai.


Cuối cùng, xin cảm ơn đến gia đình nhỏ đã luôn ở bên cạnh và là chỗ dựa
vững chắc cho mẹ trong suốt thời gian qua. Niềm tin yêu của gia đình là sức
mạnh để mẹ nổ lực phấn đấu, cố gắng và vượt qua mọi khó khăn. Cám ơn “bé
con” và “ba mập” nhiều lắm!
Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 28 tháng 5 năm 2012
Nguyễn Thị Phước Hạnh


i

MỤC LỤC
MỤC LỤC...................................................................................................................i DANH
MỤC CHỮ VIẾT TẮT................................................................................ iv DANH MỤC
CÁC BẢNG..........................................................................................v DANH MỤC CÁC
HÌNH

........................................................................................

vii

ĐẦU ..................................................................................................................... 1
1. CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. ĐẶC ĐIỂM LOÀI HOSTA ................................................................................. 2
1.1.1. Phân loại học .............................................................................................. 2
1.1.2. Nguồn gốc và lịch sử phát hiện .................................................................. 2
1.1.3. Hình thái cây............................................................................................... 3
1.1.4. Đặc điểm về sinh thái ................................................................................. 6
1.1.5. Sâu hại và bệnh trên cây Hosta................................................................... 7
1.1.6. Nhân giống cây Hosta ................................................................................ 8
1.2. GIÁ TRỊ KINH TẾ CỦA HOSTA ...................................................................... 9
1.3. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ CÂY HOSTA .............................................. 11
1.4. CHẤT ĐIỀU HÒA SINH TRƯỞNG THỰC VẬT ........................................... 14
1.4.1. Auxin ........................................................................................................ 14
1.4.2. Cytokinin .................................................................................................. 16
1.4.3. Gibberellin ................................................................................................ 17
1.4.4. Ethylen ...................................................................................................... 18
1.4.5. Acid abscisic............................................................................................. 19
1.5. MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CÁC CHẤT ĐIỀU HÒA SINH
TRƯỞNG THỰC VẬT...................................................................................... 20
1.6. KHÁI QUÁT VỀ KỸ THUẬT VI NHÂN GIỐNG........................................... 21
1.6.1. Phương pháp vi nhân giống ..................................................................... 21
1.6.2. Phương pháp nuôi cấy lớp mỏng tế bào (Thin cell layer culture) ............ 24

MỞ

i
1.6.3. Phương

pháp

vi nhân

giống

quang

tự

dưỡng

(photoautotrophic

micropropagation) .......................................................................................... 25
1.7. SỰ TÁI SINH CƠ QUAN TRONG NHÂN GIỐNG IN VITRO ...................... 26
1.7.1. Sự hình thành chồi bất định ..................................................................... 28
1.7.2. Sự hình thành rễ bất định.......................................................................... 29
2. CHƯƠNG II. VẬT LIỆU & PHƯƠNG PHÁP
2.1.

VẬT LIỆU ....................................................................................................... 31
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu ............................................................................... 31
2.1.2. Môi trường ................................................................................................ 31
2.1.3. Dụng cụ, thiết bị nghiên cứu .................................................................... 32

2.2. PHƯƠNG PHÁP .............................................................................................. 33
2.2.1. Thí nghiệm 1. Sự phát sinh hình thái trong nuôi cấy lớp mỏng tế bào cây
Hosta từ các vật liệu nuôi cấy ban đầu có nguồn gốc mẫu khác nhau ............... 33
2.2.2. Thí nghiệm 2. Sự phát sinh chồi và rễ của nuôi cấy lớp mỏng gốc thân cây Hosta
nuôi cấy in vitro................................................................................. 35
2.2.3. Thí nghiệm 3. Mối tương quan giữa các chỉ tiêu tăng trưởng và hàm lượng chất
ĐHSTTV của chồi cây Hosta hình thành từ nuôi cấy lớp mỏng tế bào gốc
thân ...................................................................................................... 37
2.2.4. Thí nghiệm 4. Ảnh hưởng của thành phần khoáng, vitamin lên sự tăng trưởng
của cụm chồi cây Hosta nuôi cấy in vitro .............................................. 39
2.2.5. Thí nghiệm 5. Ảnh hưởng của điều kiện nuôi cấy thoáng khí lên quá trình tăng
trưởng và tích lũy ethylen trong hộp nuôi cấy của cụm chồi cây Hosta nuôi cấy in
vitro.......................................................................................................... 40
2.2.6. Các chỉ tiêu theo dõi thí nghiệm thí nghiệm 4 và thí nghiệm 5............... 41
2.3. PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN VÀ TÍNH SỐ LIỆU...................................... 41
2.3.1. Tỉ lệ mẫu tạo mô sẹo, tạo chồi, tạo rễ (%)............................................. 41
2.3.2.

Số chồi/mẫu, số rễ/ mẫu, số lá mở/ mẫu................................................ 41

2.3.3.

Gia tăng trọng lượng tươi (mg/cây)....................................................... 42

2.3.4.

Diện tích lá/ mẫu .................................................................................. 42


6

2.3.5. Tỷ lệ mẫu có lá vàng (%) ...................................................................... 42
2.3.6.

Phương pháp nuôi cấy mẫu ................................................................... 42

2.3.7.

Quan sát hình thái giải phẫu .................................................................. 42

2.3.8.

Phương pháp chụp ảnh bằng kính hiển vi điện tử quét SEM ................ 42

2.3.9.

Phương pháp xác định các chất ĐHSTTV nội sinh .............................. 43

2.3.10. Phương pháp sắc ký khí GC .................................................................. 45
2.4. PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH THỐNG KÊ .................................................. 46
3. CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ & THẢO LUẬN
3.1. KẾT QUẢ......................................................................................................... 47
3.1.1. Thí nghiệm 1. Sự phát sinh hình thái trong nuôi cấy lớp mỏng tế bào cây
Hosta in vitro từ các vật liệu nuôi cấy ban đầu có nguồn gốc mẫu khác nhau . 47
3.1..2. Thí nghiệm 2. Sự phát sinh chồi và rễ của nuôi cấy lớp mỏng gốc thân cây Hosta
nuôi cấy in vitro ................................................................................. 55
3.1.3. Thí nghiệm 3. Mối tương quan giữa các chỉ tiêu tăng trưởng và hàm lượng chất
ĐHSTTV của chồi cây Hosta in vitro hình thành từ nuôi cấy lớp mỏng tế bào gốc
thân ......................................................................................... 63
3.1.4. Thí nghiệm 4. Ảnh hưởng của thành phần khoáng và vitamin lên sự tăng trưởng

của cụm chồi cây Hosta nuôi cấy in vitro ............................................... 70
3.1.5. Thí nghiệm 5. Ảnh hưởng của điều kiện nuôi cấy thoáng khí lên quá trình tăng
trưởng và tích lũy ethylen trong hộp nuôi cấy của cụm chồi cây Hosta nuôi cấy in vitro
.......................................................................................................... 78
3.2. THẢO LUẬN..................................................................................................... 85
3.2.1. Sự phát sinh hình thái ............................................................................... 85
3.2.2. Sự tăng trưởng .......................................................................................... 91
4. CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN & ĐỀ NGHỊ
4.1. KẾT LUẬN ...................................................................................................... 98
4.2. ĐỀ NGHỊ .......................................................................................................... 98
TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................................................................... 99
PHỤ LỤC .................................................................................................................... I


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
%CK

: % chất khô

BA

: 6-benzyladenin

ĐHSTTV

: Điều hòa sinh trưởng thực vật

GC

: Sắc ký khí

HPLC

: Sắc ký lỏng hiệu năng cao

HT

: Hoạt tính

IAA

: Indol-3-acetic acid

MS

: Murashige & Skoog (1962)

NAA

: 1-naphthalene acetic acid

ND

: Không phát hiện

PP

: phương pháp

QDD

: Quang dị dưỡng

QDDTK

: Quang dị dưỡng thoáng khí

QTD

: Quang tự dưỡng

STN

: Sinh trắc nghiệm

TDZ

: 1-phenyl-3-(1,2,3-thiadiazol-5-yl)urea


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1. Bố trí thí nghiệm 1 .......................................................................... 34
Bảng 2.2. Bố trí thí nghiệm 2 .......................................................................... 36
Bảng 2.3. Bố trí thí nghiệm 3 .......................................................................... 38
Bảng 2.4. Bố trí thí nghiệm 4 .......................................................................... 39
Bảng 2.5. Bố trí thí nghiệm 5 .......................................................................... 40
Bảng 3.1. Kết quả tỷ lệ hình thành mô sẹo, chồi và rễ của mẫu lớp mỏng cây
Hosta in vitro từ các vật liệu nuôi cấy có nguồn gốc ban đầu khác nhau sau 8
tuần nuôi cấy .................................................................................................... 47
Bảng 3.2. Ảnh hưởng của phương pháp cắt mẫu lớp mỏng gốc thân lên chỉ tiêu

số chồi, số rễ hình thành trên mẫu và trọng lượng tươi của cụm chồi Hosta in
vitro sau 8 tuần nuôi cấy .............................................................................. 49
Bảng 3.3. Hàm lượng chất ĐHSTTV nội sinh trong các bộ phận khác nhau và
toàn bộ cụm chồi cây Hosta in vitro ở ngày đầu tiên của thí nghiệm ............. 53
Bảng 3.4. Hàm lượng các chất ĐHSTTV nội sinh của mẫu cây Hosta in vitro
được nuôi cấy từ lớp mỏng sau 8 tuần ............................................................. 53
Bảng 3.5. Kết quả sự hình thành chồi, hình thành rễ và trọng lượng tươi của
mẫu lớp mỏng cắt dọc cây Hosta dưới ảnh hưởng của các nồng độ TDZ và
NAA khác nhau sau 8 tuần nuôi cấy ................................................................ 55
Bảng 3.6. Kết quả định lượng các chất ĐHSTTV nội sinh trong chồi cây Hosta
tạo từ mẫu lớp mỏng gốc thân dưới ảnh hưởng của các nồng độ TDZ và NAA
khác nhau sau 8 tuần nuôi cấy bằng phương pháp HPLC...................... 59
Bảng 3.7. Ảnh hưởng của nồng độ BA và NAA lên sự hình thành chồi, hình
thành rễ và trọng lượng tươi của mẫu lớp mỏng gốc thân cây Hosta in vitro sau
8 tuần nuôi cấy ................................................................................................. 64


Bảng 3.8. Hàm lượng các chất ĐHSTTV nội sinh trong cây Hosta in vitro phát
sinh từ mẫu lớp mỏng gốc thân dưới ảnh hưởng của các nồng độ BA và NAA
khác nhau sau 8 tuần nuôi cấy đo bằng phương pháp HPLC và phương pháp
sinh trắc nghiệm ...................................................................................... 66
Bảng 3.9. Ảnh hưởng của thành phần khoáng và vitamin lên sự tăng trưởng
của cụm chồi cây Hosta in vitro sau 4 tuần nuôi cấy ....................................... 70
Bảng 3.10. Ảnh hưởng của thành phần khoáng và vitamin lên sự tăng trưởng
của cụm chồi cây Hosta in vitro sau 8 tuần nuôi cấy ....................................... 72
Bảng 3.11. Hàm lượng các chất ĐHSTTV nội sinh của cụm chồi cây Hosta sau
8 tuần nuôi cấy dưới ảnh hưởng của thành phần khoáng và vitamin đo bằng
phương pháp HPLC................................................................................. 75
Bảng 3.12. Ảnh hưởng của điều kiện nuôi cấy thoáng khí lên sự tăng trưởng
của cụm chồi cây Hosta sau 4 tuần nuôi cấy....................................................79

Bảng 3.13. Ảnh hưởng của điều kiện nuôi cấy thoáng khí lên sự tăng trưởng
của cụm chồi cây Hosta sau 8 tuần nuôi cấy.................................................... 79
Bảng 3.14. Kết quả định lượng các chất ĐHSTTV nội sinh trong chồi cây
Hosta in vitro nuôi cấy trong các điều kiện thoáng khí khác nhau sau 8 tuần
nuôi cấy bằng phương pháp HPLC .................................................................. 83


v

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Một số giống Hosta dùng làm bonsai cây cảnh ................................. 3
Hình 1.2. Các dạng cây và hoa của cây Hosta .................................................. 5
Hình 1.3. Các loại lá cây Hosta ....................................................................... 5
Hình 1.4. Hosta Frances Williams .................................................................... 5
Hình 1.5. Bệnh do virus INSV và virus HVX gây ra ........................................ 8
Hình 1.6. Một số giống Hosta mới năm 2010, 2011 và 2012 ........................ 10
Hình 1.7. Tạp chí Hosta................................................................................... 11
Hình 1.8. Triển lãm các loại lá Hosta .............................................................. 11
Hình 1.9. Triển lãm trưng bày Hosta............................................................... 11
Hình 1.10. Hiệp hội Hosta Anh quốc .............................................................. 11
Hình 1.11. Cấu trúc của một số loại auxin ...................................................... 15
Hình 1.12. Cấu trúc của một số dạng cytokinin .............................................. 17
Hình 1.13. Cấu trúc của một số loại gibberellin trong thực vật ..................... 18
Hình 1.14. Con đường tổng hợp ethylen từ tiền chất SAM và các yếu tố tác
động đến con đường tổng hợp của ethylen ...................................................... 18
Hình 1.15. Cấu trúc và vai trò ABA trong sự đóng mở khí khẩu .................. 19
Hình 2.1. Cây Hosta Frances Williams in vitro 30 ngày tuổi trên môi trường
MS có thành phần khoáng đa lượng giảm 1/2 ................................................ 31
Hình 2.2. Phương pháp cắt mẫu lớp mỏng trong nuôi cấy.............................. 35
Hình 2.3. Cách sắp xếp mẫu trên đĩa petri thí nghiệm .................................... 36

Hình 3.1. Mẫu lớp mỏng phiến lá cây Hosta in vitro sau 4 tuần nuôi cấy ...... 50
Hình 3.2. Mẫu lớp mỏng phiến lá cây Hosta in vitro sau 8 tuần nuôi cấy ...... 50
Hình 3.3. Mẫu phiến lá cây Hosta in vitro ngày đầu tiên nuôi cấy (Ảnh chụp
kính hiển vi điện tử SEM) ................................................................................ 51
Hình 3.4. Phát sinh hình thái lớp mỏng gốc thân cây Hosta in vitro ............. 52


11

Hình 3.5. Mẫu lớp mỏng gốc thân Hosta in vitro sau 8 tuần nuôi cấy trên đĩa
petri .................................................................................................................. 52
Hình 3.6. Mẫu lớp mỏng gốc thân Hosta in vitro sau 8 tuần nuôi cấy............ 52
Hình 3.7. Cụm chồi cây Hosta từ mẫu cấy lớp mỏng dưới ảnh hưởng của các
nồng độ TDZ và NAA khác nhau sau 8 tuần nuôi cấy trên đĩa petri............... 57
Hình 3.8. Cụm chồi cây Hosta tạo từ mẫu cấy lớp mỏng dưới ảnh hưởng của
các nồng độ TDZ và NAA khác nhau sau 8 tuần nuôi cấy ............................. 58
Hình 3.9. Hình giải phẫu thể hiện sự phát sinh chồi từ mẫu cấy lớp mỏng gốc
thân cây Hosta sau 4 tuần nuôi cấy .................................................................. 60
Hình 3.10. Hình giải phẫu mẫu cấy cây Hosta sau 4 tuần nuôi cấy ................ 61
Hình 3.11. Hình giải phẫu mẫu cấy lớp mỏng gốc thân cây Hosta in vitro ở
nghiệm thức T0,5N0,5 ......................................................................................... 61
Hình 3.12. Cụm chồi của mẫu lớp mỏng gốc thân cây Hosta in vitro dưới ảnh
hưởng của các nồng độ BA và NAA khác nhau sau 8 tuần nuôi cấy ..............63
Hình 3.13. Hàm lượng gibberellin nội sinh trong cây Hosta in vitro phát sinh từ
mẫu cấy lớp mỏng gốc thân đo bằng phương pháp HPLC, phương pháp sinh
trắc nghiệm và tỷ lệ hàm lượng gibberellin đo bằng phương pháp sinh trắc
nghiệm với hàm lượng gibberellin đo bằng phương pháp HPLC dưới ảnh
hưởng của các nồng độ TDZ và NAA khác nhau sau 8 tuần nuôi cấy ........... 67
Hình 3.14. Hàm lượng của IAA nội sinh đo bằng phương pháp HPLC và tỷ lệ
tạo rễ của mẫu cấy lớp mỏng gốc thân cây Hosta in vitro dưới hưởng của các

nồng độ TDZ và NAA khác nhau sau 8 tuần nuôi cấy .................................... 68
Hình 3.15. Hàm lượng của IAA nội sinh đo bằng phương pháp HPLC và số
chồi hình thành của mẫu cấy lớp mỏng gốc thân cây Hosta in vitro dưới hưởng
của các nồng độ TDZ và NAA khác nhau sau 8 tuần nuôi cấy ....................... 68
Hình 3.16. Ảnh hưởng của thành phần khoáng và vitamin lên sự tăng trưởng
cụm chồi cây Hosta in vitro nuôi cấy trong hộp Magenta sau 8 tuần .............. 71
Hình 3.17. Ảnh hưởng của thành phần khoáng và vitamin lên sự tăng trưởng
cụm chồi cây Hosta in vitro sau 8 tuần nuôi cấy ............................................. 71


Hình 3.18. Ảnh hưởng của thành phần khoáng và vitamin lên chỉ tiêu số
chồi/mẫu của cụm chồi cây Hosta in vitro sau 4 và 8 tuần nuôi cấy ............... 73
Hình 3.19. Sự biến thiên nồng độ ethylen trong hộp nuôi cấy dưới ảnh hưởng
của thành phần khoáng và vitamin khác nhau theo thời gian nuôi cấy ........... 76
Hình 3.20. Sự tương quan giữa nồng độ ethylen tích lũy trong hộp nuôi cấy kín
và chỉ tiêu mẫu có lá vàng ở các nghiệm thức có thành phần khoáng và vitamin
của môi trường nuôi cấy khác nhau sau 8 tuần nuôi cấy .................... 76
Hình 3.21. Ảnh hưởng của điều kiện nuôi cấy thoáng khí lên sự tăng trưởng
của cụm chồi cây Hosta sau 8 tuần nuôi cấy.................................................... 78
Hình 3.22. Sự biến thiên nồng độ ethylen trong hộp nuôi cấy trong hộp nuôi
cấy dưới ảnh hưởng của điều kiện nuôi cấy thoáng khí khác nhau theo thời gian
nuôi cấy .................................................................................................... 81
Hình 3.23. Sự tương quan giữa nồng độ ethylen tích lũy trong hộp nuôi cấy có
độ thoáng khí khác nhau và tỷ lệ mẫu có lá vàng của cụm chồi cây Hosta in
vitro sau 8 tuần nuôi cấy .................................................................................. 82
Hình 3.24. Sự tương quan giữa nồng độ ethylen tích lũy trong hộp nuôi cấy có
độ thoáng khí khác nhau và chỉ tiêu số lá mở/mẫu sau 8 tuần nuôi cấy .......... 82
Hình 3.25. Sự tương quan giữa nồng độ ethylen tích lũy trong hộp nuôi cấy có
độ thoáng khí khác nhau và hàm lượng ABA sau 8 tuần nuôi cấy .................. 83

1

MỞ ĐẦU
Hosta là một loài cây cảnh có giá trị về mặt thẩm mỹ cũng như kinh tế. Điểm
đặc biệt đầu tiên của loài cây Hosta là sự phong phú về màu sắc của tán lá. Lá có thể
thuần nhất 1 màu hay kết hợp đa dạng giữa các màu khác nhau: xanh dương, xanh
lá, trắng và vàng. Thứ hai, hoa cây Hosta đẹp có nhiều màu sắc như: hồng, trắng,
tím. Đặc biệt, loài hoa trắng có hương thơm. Bên cạnh đó, cây Hosta có sự đa dạng
về kích thước. Loài Hosta nhỏ nhất chỉ khoảng 10 cm trong khi loài lớn nhất có thể
lên đến 2 m. Hosta là loài thân thảo lâu năm được yêu thích nhất tại Mỹ và được sản
xuất với số lượng lớn tại các vườn ươm. Đặc biệt, Hosta Frances Williams luôn nằm
trong số mười giống Hosta bán chạy nhất. Mỗi năm, đều có những loài Hosta mới
được nghiên cứu, đưa vào thương mại hóa và doanh thu từ loài cây này không ngừng
tăng lên. Theo số liệu trên website bán hàng trực tuyến của công ty The Hosta Farm
ở Mỹ, từ năm 2010 đến nay, đã có trên 30 loài Hosta mới được đưa vào thương mại
hóa. Tuy nhiên, phải mất một thời gian, thường là khoảng 4 đến 5 năm để sản xuất 1
loài Hosta mới có giá thành tương đồng với các loài cũ trong thị trường. Ngoài ra,
tình hình về sâu hại và bệnh virus ở cây Hosta cũng là một vấn đề rất phức tạp. Về
mặt thương mại, Hosta được nhân giống thông qua nuôi cấy mô trong phòng thí
nghiệm. Hosta thường được nhân giống tại nhà thông qua tách cây hay gieo hạt. Tuy
nhiên, phương pháp này cho hệ số nhân thấp. Vì vậy, nhân giống in vitro là một công
cụ kỹ thuật quan trọng trong chương trình nhân và tạo giống đối với cây Hosta.
Đề tài: “Nghiên cứu sự phát sinh hình thái và tăng trưởng của cây Hosta
(Hosta Frances Williams) trong điều kiện nuôi cấy in vitro” được thực hiện, với
mục đích tìm hiểu về sự phát sinh hình thái và tăng trưởng của loài cây Hosta
Frances Williams trong điều kiện in vitro dưới tác động của các chất điều hòa sinh
trưởng thực vật ngoại sinh. Qua việc thực hiện đề tài, một số phương pháp nghiên
cứu sinh trưởng ở thực vật đã được áp dụng.

CHƯƠNG
I

TỔNG QUAN TÀI
LIỆU


1

Hosta là loại cây được trồng phổ biến, thích nghi tốt với môi
trường và được yêu thích do có tán lá đẹp. Chúng là loại cây ưa
bóng râm và dễ dàng phát triển. Lá cây Hosta có nhiều hình dạng,
kích thước, màu sắc, hoa văn khác nhau. Lá có thể thuần nhất 1
màu hay kết hợp đa dạng giữa các màu khác nhau: xanh dương,
xanh lá, trắng, vàng (Hình 1.1).
Trong nhiều năm gần đây, hơn 4000 loài cây Hosta được trồng
với nhiều
màu sắc, hình dáng, kích cỡ của lá và hoa khác nhau. Cây Hosta dần trở
thành loài cây đem lại giá trị kinh tế lớn.
1.1. ĐẶC ĐIỂM LOÀI HOSTA
1.1.1. Phân loại học
Giới :

Plantae

Ngành :

Magnoliophyta

Lớp :

Liliopsida

Bộ :

Asparagales

Họ :

Agavaceae

Chi :

Hosta

Loài:

Hosta Frances Williams

Ngoài ra, Hosta Frances Williams còn được gọi là Hosta sieboldiana
Frances
Williams.
Ban đầu Hosta có khoảng 45 loài nhỏ. Số lượng nhiễm sắc thể
(2n = 60) nên các loài có thể lai được với nhau, ngoại trừ Hosta
ventricosa là loài tứ bội tự nhiên thông qua tiếp hợp vô tính.
1.1.2. Nguồn gốc và lịch sử phát hiện
Cây Hosta có nguồn gốc từ miền Viễn Đông, cây được trồng
nhiều trong các khu vườn cung điện ở các nước Trung Quốc, Nhật
Bản, Hàn Quốc. Cây Hosta được phát hiện ở phương Tây do bác sĩ

Engelbert Kaempfer. Sau đó ông miêu tả lại hình dạng của một loài này
và hiện nay được biết là Hosta lancifolia.
Vào năm 1830, cây Hosta mới được nhập khẩu số lượng lớn sau
khi bác sĩ


Phillip Franz von Siebold gửi 1 bộ sưu tập các loài cây Hosta đến
Ghent ở Bỉ.
1


Chúng được trồng ở đây để được phân phối đi nhiều nơi tại châu
Âu, bao gồm cả
Anh Quốc.

Hình 1.1. Một số giống Hosta dùng làm bonsai cây cảnh
(nguồn )
1.1.3. Hình thái cây
1.1.3.1. Kích thướ c và hình dạng cây
Một cây Hosta thường phát triển hoàn chỉnh sau từ 4 đến 8
năm, kích thước của nó phụ thuộc vào từng loại.


Loại cây Hosta nhỏ “Baby Bunting” phát triển đường kính chỉ vài
inch (tương ứng vài chục cm) trong khi những loài khác có thể đạt
đến 8 feet (tương đương khoảng 2,4 m) hoặc lớn hơn. Cây Hosta blue
angel và Hosta sum and subtance là những ví dụ cho loại cây Hosta lớn,
chúng cần 1 diện tích trồng và không gian lớn để phát triển.
Hầu hết các cây Hosta có dáng tròn (Hình 1.2a), vài loại có dáng
bình (Hình

1.2b). Hình dáng chúng được duy trì cho đến khi cây lớn lên. Vài loại
Hosta có
dạng rễ bò, có thể kéo dài rễ ngầm dưới đất
hay từ thân.
1.1.3.2. Hoa
Tất cả loài cây Hosta nở hoa vào mùa hè với cụm hoa trắng, hồng nhạt,
hoặc tím, gần giống hoa oải hương hay lily (Hình 1.2c, 1.2d). Những giống
cây Hosta mới có thể tạo ra những bông hoa lớn hơn và hấp dẫn hơn. Những
giống mới được tạo ra gần đây có thể cho từ 50 -75 hoa trên 1 phát hoa. Hoa
của cây Hosta cho mùi hương đều là loài lai từ Hosta plantaginea có hoa trắng
và thơm.
1.1.3.3. Màu lá
Lá cây Hosta có thể có màu thuần nhất như xanh dương,
xanh lá, vàng hay nhiều màu (Hình 1.3). Màu xanh dương thật ra là
do lá màu xanh lục được bao phủ bởi 1 lớp sáp tạo ra. Lớp sáp có
xu hướng bị chảy từ lá dưới ánh nắng mặt trời và sức nóng của
mùa hè. Lá có nhiều đốm màu, có thể sự kết hợp những sắc thái
đậm, nhạt khác nhau trên cùng 1 lá. Lá đốm medio có màu nhạt ở
trung tâm lá, có thể là màu trắng, vàng hay xanh lá nhạt. Lá đốm
mép có màu nhạt ở ngoài mép lá.
Một vài loài cây Hosta còn cho ra những sự thay đổi màu tán
lá theo mùa.
Cây có màu xanh lục nhạt sẽ thay đổi từ màu nhạt vào đầu mùa
thành màu xanh lá đậm vào giữa mùa. Dạng lá da cam (lutescent)
sẽ đổi từ màu xanh lá sang màu vàng và dạng trắng (albescent) lá
sẽ chuyển từ màu vàng sang màu trắng. Màu lá cũng bị ảnh hưởng
bởi ánh nắng mặt trời. Những lá dày và cứng được gọi là lá nhăn


hay được cho là chứa những chất nặng, những lá này có thể kháng

được loài xâm hại như ốc sên. Lá Hosta dễ bị hư tổn và mất ẩm độ
do gió mạnh nên cần che chắn cây khỏi gió lớn.


Hình 1.2. Các dạng cây và hoa của cây Hosta
(nguồn />a) Cây Hosta dạng tròn
c) Hoa Hosta màu tím

b) Cây Hosta dạng bình
d) Hoa Hosta màu hồng nhạt


Hình 1.3. Các loại lá cây Hosta
Hình 1.4. Hosta Frances Williams
(nguồn
/>1.1.3.4. Hạt
Hạt cây Hosta được bao bọc bởi vỏ quả. Vỏ quả khi trưởng
thành sẽ chuyển thành màu nâu và bắt đầu bung ra. Vỏ quả chín
sau 2 đến 3 tháng. Hạt cây Hosta màu đen và dạng dẹp. Hạt có
khả năng sống cao khi nó có 1 u nhỏ ở 1 đầu. Nó có thể sống sót
khi được giữ lạnh trong túi nylon hay bao kín sau vài năm.
1.1.3.5. Hosta Frances Williams
Hosta Frances Williams (Hình 1.4) được bà Frances Williams giới
thiệu đầu tiên vào năm 1936, đã trở thành cây bán chạy nhất. Lá
cây có màu xanh dương-xám ở vùng trung tâm và rìa, màu vàng ở
mép lá. Nó có khả năng kháng ốc sên. Hoa của Hosta Frances
Williams có màu trắng, nở vào cuối hè. Nó thích bóng râm và
không cần chăm sóc cầu kì. Chiều cao cây khi đã trưởng thành đạt
khoảng 60 cm. Cây thích hợp sống trong vùng có bóng râm một phần
hoặc toàn phần.

1.1.4. Đặc điểm về sinh thái
1.1.4.1. Nhu cầu bóng râm và ánh sáng
Cây Hosta được cho là loài cây ưa bóng râm, nhưng không
thể phát triển tốt trong vùng quá râm mát. Cây Hosta phát triển
tốt nhất khi phơi ra ánh sáng mặt trời lúc sáng sớm và cần bóng
râm vào buổi trưa. Một vài loài có thể chịu được ánh nắng trưa, mặc
dù những cây này (đặc biệt cây lá đốm) sẽ biểu hiện dấu hiệu cháy
bìa lá vào mùa hè.
Nhìn chung, lá cây Hosta màu xanh dương cần bóng râm trong khi
lá vàng, trắng có thể chịu ánh nắng nhiều hơn. Cây Hosta có hương
thơm phát triển tốt nhất với khoảng 5-6 giờ dưới nắng. Nắng sáng
và nắng đầu buổi trưa có thể giúp hoa thơm phát triển. Một số cây
Hosta chịu nắng như: Hosta plantaginea, “August Moon”, “ Fragrant
Bouquet”, “Guacamole”, “Fried Green Tomatoes” và “Sum and
Substance”.


1.1.4.2. Nước và độ ẩm
Cây Hosta cần điều kiện độ ẩm cao để cây phát triển khỏe
mạnh. Tưới nước
vào sáng sớm tốt hơn chiều tối (thời điểm dễ hấp dẫn sên và ốc
sên). Nên tưới nước


từ bề mặt phía dưới lá, dùng bình hay ống tưới nước. Cây Hosta kích
cỡ trung bình cần tưới nước 2-3 ngày/lần, trong khi cây Hosta lớn
cần tưới nước hầu như mỗi ngày, đặc biệt là vào mùa hè nắng
nóng. Mỗi cây Hosta cần xấp xỉ 4,5 lít/ngày, đối với một vài loài lớn
thì cần đến 12 lít nước/ngày. Cây sẽ có nhiều triệu chứng biểu hiện
khi thiếu nước như đầu lá bị cháy và lá bị rũ xuống.

1.1.4.3. Phân bón
Có nhiều lựa chọn về phân bón, bao gồm phân bón lỏng, hạt,
và hạt cải tiến. Người làm vườn cần nắm được ưu và nhược điểm
của mỗi loại. Không bón phân cho chồi non của cây đang lớn. Tỷ lệ cân
bằng dinh dưỡng NPK sử dụng là 10-1010 hay 5-10-5. Thời gian của những đợt bón có thể là đầu tháng 4,
giữa hay cuối
tháng 5
tháng 7.

và

giữa

1.1.5. Sâu hại và bệnh trên cây
Hosta
1.1.5.1.
hại

Sâu

Những nhà làm vườn luôn tìm nhiều biện pháp bảo vệ cây
Hosta khỏi các
loại sên, tuyến trùng và các loài gây hại khác nhưng hiệu
quả còn hạn chế.
Ốc sên và sên là sâu hại ăn đêm, chúng là loài phá hoại cây
Hosta mạnh nhất. Chúng ăn lá cây Hosta thành những lỗ tròn nhỏ.
Tuyến trùng phát triển trong chậu chứa cây Hosta, chúng ra ngoài
vào ban đêm và kiếm ăn. Tuyến trùng sống qua mùa đông trong đất
và di chuyển lên lá. Chúng ăn giữa các gân lá. Dấu hiệu nhận biết
chúng là những sọc màu nâu xuất hiện giữa các gân lá vào cuối

tháng 7 hay 8.
Mọt gây hại cho cây cả trong giai đoạn chúng còn là ấu trùng hay
đã trưởng thành. Chúng thích sống trong môi trường chậu chứa
hơn là ngoài đất. Mọt trưởng thành thường gặm viền xung quanh
lá thành những đường không đều trong khi ấu trùng lại ăn rễ và


ngọn cây. Sự gây hại nghiêm trọng nhất là làm cây tổn thương,
vàng lá và héo rũ.
1.1.5.2. Bệnh không lây
nhiễm
Đốm hoại tử là những đốm nhỏ sẽ xuất hiện trên lá vào đầu
mùa xuân. Chúng sẽ chuyển màu nâu với một lỗ nhỏ ở giữa lá và
ngày càng rộng ra khi trời trở


lạnh và ẩm nên nấm sẽ nhanh chóng tấn công cây. Sự trở lại của
thời tiết ấm hay sự xoay vòng không khí sẽ giúp ngăn cản bệnh
đốm hoại tử.
Cháy lá là một hiện tượng vật lý xảy ra trên lá cây một vài loài
cây Hosta (loài Hosta lá trắng, vằn ở tâm). Những dấu màu nâu xuất
hiện ở trung tâm lá sau đó khô đi và tạo thành một lỗ phía sau. Hư
tổn kiểu này xảy ra trên lá non bị phơi ra dưới ánh mặt trời mạnh
hay dưới bóng râm sâu đối với một vài loài.
1.1.5.3
nhiễm

Bệnh

lây

Bệnh loét cây ở Hosta gây ra bởi vài loài nấm thuộc giống
Colletotrichum, nó là bệnh về lá phổ biến rộng rãi của cây Hosta. Bệnh
có thể không xuất hiện nhiều nhưng cũng có khi làm chết cây.
Bệnh phát triển và lan rộng vào thời kì lá ẩm ướt nhiều (do mưa,
sương, tưới nước quá mức) và khí hậu ấm. Dưới những điều kiện
thích hợp, những đốm này sẽ càng lớn lên và sẽ gây chết lá.

Hình 1.5. Bệnh do virus INSV (Impatiens necrotic spot virus) và virus HVX
(Hosta virus X) gây ra (Ryu và cộng sự, 2006)
Virus gây bệnh vàng lá theo vằn trên cây Hosta thường xảy ra
trên một phần
lá hơn là hiện tượng phai màu lá vào giữa thu. Những loại virus
khác có thể làm méo mó lá nhưng lại không gây hại được trong kì
hạn hán (Hình 1.5). Không có cách trị virus, chỉ có thể đào cây lên và
thiêu nó đi. Chính vì vậy, hiện nay có một số công trình đang
nghiên cứu nhằm mục đích kiểm soát khống chế các loại bệnh virus
này (Blanchette và cộng sự, 2003; Ryu và cộng sự, 2006).
1.1.6. Nhân giống cây
Hosta