Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố đến khả năng tái sinh in vitro của một số giống sắn để tạo nguồn vật liệu phục vụ cho chuyển gen

ĐạI HọC THáI NGUYÊN
TRƯờNG ĐạI HọC NÔNG LÂM
------------------------

lê thị hằng

Tên đề tài:

Nghiên cứu ảnh hởng của một số yếu tố đến khả năng
tái sinh in vitro của một số giống sắn để tạo
nguồn vật liệu phục vụ cho chuyển gen

khóa luận TốT NGHIệP đại học

Hệ đào tạo

: Chính quy

Chuyên ngành : Công nghệ Sinh học
Khoa

: CNSH - CNTP

Khoá học

: 2010 - 2014

Thái Nguyên, 2014


ĐạI HọC THáI NGUYÊN

TRƯờNG ĐạI HọC NÔNG LÂM
-----------------------lê thị hằng

Tên đề tài:

Nghiên cứu ảnh hởng của một số yếu tố đến khả năng
tái sinh in vitro của một số giống sắn để tạo
nguồn vật liệu phục vụ cho chuyển gen

khóa luận TốT NGHIệP đại học
Hệ đào tạo

: Chính quy

Chuyên ngành

: Công nghệ Sinh học

Khoa

: CNSH - CNTP

Lớp

: 42 - CNSH

Khoá học

: 2010 - 2014

Giảng viên hớng dẫn : 1. PGS.TS. Ngô Xuân Bình
Khoa CNSH - CNTP, Trờng Đại học Nông Lâm Thái Nguyên
2. ThS. Dơng Hữu Lộc
Khoa CNSH - CNTP, Trờng Đại học Nông Lâm Thái Nguyên

Thái Nguyên, 2014


LỜI CẢM ƠN
Thực tập tốt nghiệp là một khâu rất quan trọng trong quá trình học tập của
mỗi sinh viên nhằm hệ thống lại toàn bộ kiến thức đã học, vận dụng lý thuyết vào
thực tiễn, bước đầu làm quen với nghiên cứu khoa học. Qua đó sinh viên ra trường
sẽ hoàn thiện thêm về kiến thức lý luận, phương pháp làm việc, năng lực công tác
nhằm đáp ứng yêu cầu thực tiễn sau này.
Được sự nhất trí của Ban giám hiệu nhà trường, Ban chủ nhiệm Khoa Công
nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm trong thời gian thực tập tốt nghiệp em đã
thực hiện đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố đến khả năng tái sinh
in vitro của một số giống sắn để tạo nguồn vật liệu phục vụ cho chuyển gen”.
Sau 6 tháng thực tập tại phòng thí nghiệm nuôi cấy mô Khoa Công nghệ Sinh
học và Công nghệ Thực phẩm đến nay em đã hoàn thành xong đề tài của mình. Để
đạt được kết quả như ngày hôm nay em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu nhà
trường, Ban chủ nhiệm khoa cùng các thầy cô giáo trong bộ môn đã tạo điều kiện
giúp đỡ em trong suốt thời gian qua.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo PGS.TS. Ngô Xuân Bình và
ThS. Dương Hữu Lộc đã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn em trong suốt thời gian thực
hiện đề tài.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với những đóng góp và hướng dẫn quý
báu của Ks. Lã Văn Hiền trong quá trình thực hiện và hoàn thành khóa luận.
Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn toàn thể gia đình, bạn bè đã hết lòng
động viên, giúp đỡ tạo điều kiện về vật chất và tinh thần cho em trong quá trình học

tập và nghiên cứu.
Do thời gian thực hiện đề tài có giới hạn nên đề tài không thể tránh khỏi
những sai sót. Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của thầy cô và các bạn
để đề tài của em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên, ngày 14 tháng 6 năm 2014
Sinh viên thực hiện
Lê Thị Hằng


DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Trang
Bảng 2.1: Thành phần các chất trong sắn ...................................................................... 4
Bảng 2.2. Tình hình sản xuất sắn trên thế giới từ năm 2005 - 2011. .......................... 12
Bảng 2.3. Tình hình sản xuất sắn của các nước đứng đầu thế giới ............................. 13
Bảng 2.4. Diện tích sắn của các vùng sinh thái Việt Nam từ năm 1995 - 2011 ......... 14
Bảng 2.5. Sản lượng sắn của các vùng sinh thái Việt Nam từ năm 1995 – 2011. ..... 15
Bảng 2.6. Các vi lượng thông dụng được sử dụng trong nuôi cấy mô tế bào thực vật ...... 20
Bảng 2.7. Bốn loại vitamin thường dùng ..................................................................... 21
Bảng 4.1. Kết quả ảnh hưởng của chất khử trùng đến hiệu quả vô trùng mẫu sắn
(sau 10 ngày nuôi cấy) ....................................................................................... 34
Bảng 4.2. Kết quả ảnh hưởng của nồng độ đường Sucrose đến khả năng tái sinh
chồi sắn (sau 14 ngày ) ....................................................................................... 36
Bảng 4.3. Kết quả ảnh hưởng của nồng độ CuSO4.5H2O đến khả năng tái sinh
chồi sắn (sau 14 ngày) ........................................................................................ 39
Bảng 4.4. Kết quả ảnh hưởng của nồng độ BA đến khả năng tái sinh chồi sắn
(sau 14 ngày nuôi cấy) ....................................................................................... 41
Bảng 4.5. Kết quả ảnh hưởng của nồng độ BA kết hợp với NAA đến khả năng
nhân nhanh chồi sắn ( sau 30 ngày nuôi cấy) ................................................... 44
Bảng 4.6. Kết quả ảnh hưởng của nồng độ GA3 đến khả năng kéo dài chồi một

số giống sắn (sau 30 ngày nuôi cấy) .................................................................. 46
Bảng 4.7. Kết quả ảnh hưởng của nồng độ IBA đến khả năng ra rễ sắn (sau 30
ngày nuôi cấy) .................................................................................................... 48


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Trang
Hình 2.1. Cây sắn ............................................................................................................ 7
Hình 2.2. Hoa sắn ............................................................................................................ 7
Hình 2.3. Quả và hạt sắn ................................................................................................. 7
Hình 2.4. Sản xuất sắn ở các nước trên thế giới năm 2008 (FAO, 2010) [29] ........... 11
Hình 2.5. Sản lượng một số cây lương thực chính trên thế giới năm 2011 ................ 11
Hình 2.6: So sánh diện tích, sản lượng sắn Việt Nam với bốn nước dẫn đầu thế
giới (Hoàng Kim và cs, 2013) [34] .................................................................... 13
Hình 2.7: Biểu đồ khái quát diện tích sắn tại các vùng sinh thái Việt Nam ............... 16
Hình 2.8. Diễn biến diện tích, sản lượng sắn Việt Nam giai đoạn 2001 – 2011 ........ 16
Hình 4.1. Kết quả tái sinh chồi một số giống sắn trên môi trường bổ sung đường
Sucrose (sau 14 ngày) ........................................................................................ 38
Hình 4.3. Kết quả tái sinh chồi một số giống sắn (sau 14 ngày)................................. 43
Hình 4.4. Kết quả nhân nhanh chồi một số giống sắn (sau 20 ngày) ......................... 45
Hình 4.6. Kết quả ra rễ một số giống sắn (sau 30 ngày) ............................................. 49


DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT
BA

: 6- Benzyladenine

Cs

: Cộng sự

CT

: Công thức

CV

: Coeficient of Variation

DNA

: Deoxyribonucleic Acid

FAO

: Food and Agriculture Organization

GA3

: Gibberellic Acid

IBA

: β – Indol Butyric Acid

LSD

: Least Singnificant Diference Test

MS

: Murashige & Skoog (1962)

NAA

: α -Napthalene Acetic Acid

TN

: Thí nghiệm


MỤC LỤC
Trang
PHẦN 1. MỞ ĐẦU ........................................................................................................ 1
1.1. Đặt vấn đề ............................................................................................................. 1
1.2. Mục đích nghiên cứu ............................................................................................ 2
1.3. Yêu cầu của đề tài ................................................................................................ 2
1.4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài. ........................................................... 2
PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................................ 3
2.1. Giới thiệu chung về cây sắn. ................................................................................ 3
2.1.1. Nguồn gốc.......................................................................................................... 3
2.1.2. Phân loại ............................................................................................................ 4
2.1.3. Giá trị của cây sắn. ............................................................................................ 4
2.2. Đặc điểm sinh thái học của một số giống sắn ..................................................... 6
2.2.1. Đặc điểm chung ................................................................................................. 6
2.2.2. Đặc điểm của từng giống sắn dùng trong nghiên cứu ..................................... 8
2.3. Các phương pháp nhân giống cây sắn ................................................................. 9
2.3.1. Nhân giống truyền thống .................................................................................. 9

2.3.2. Nhân giống bằng phương pháp hiện đại .......................................................... 9
2.4. Tình hình sản xuất và tiêu thụ sắn trên thế giới và Việt Nam .......................... 11
2.4.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ sắn trên thế giới ............................................. 11
2.4.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ sắn trong nước ............................................... 14
2.5. Khái quát về nuôi cấy mô tế bào thực vật ......................................................... 17
2.5.1. Cơ sở khoa học của nuôi cấy mô tế bào thực vật .......................................... 17
2.5.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nuôi cấy in vitro ở cây sắn. ................. 18
2.5.3. Các giai đoạn chính trong nuôi cấy mô tế bào thực vật ................................ 23
2.6. Tình hình nghiên cứu nhân giống sắn bằng phương pháp nuôi cấy mô trên
thế giới và Việt Nam ...................................................................................... 24
2.6.1. Tình hình nuôi cấy mô cây sắn trên thế giới. ................................................. 24
2.6.2. Tình hình nuôi cấy mô ở cây sắn ở Việt Nam ............................................... 25


PHẦN 3. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......... 27
3.1. Vật liệu và phạm vi nghiên cứu ......................................................................... 27
3.2. Địa điểm và thời gian tiến hành nghiên cứu ..................................................... 27
3.3. Hóa chất và thiết bị............................................................................................. 27
3.4. Nội dung nghiên cứu .......................................................................................... 27
3.5. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................... 28
3.6. Điều kiện bố trí thí nghiệm ................................................................................ 32
3.7. Phương pháp theo dõi đánh giá ......................................................................... 32
3.7.1. Các chỉ tiêu theo dõi ........................................................................................ 32
3.7.2. Các chỉ tiêu đánh giá ....................................................................................... 32
3.8. Phương pháp xử lý số liệu ................................................................................. 33
PHẦN 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................................ 34
4.1. Kết quả ảnh hưởng của một số chất khử trùng đến khả năng vô trùng mẫu sắn ........ 34
4.2. Kết quả ảnh hưởng của nồng độ đường Sucrose đến khả năng tái sinh chồi
một số giống sắn. ............................................................................................ 36
4.3. Kết quả ảnh hưởng của nồng độ CuSO4.5H2O đến khả năng tái sinh chồi

một số giống sắn ............................................................................................. 38
4.4. Kết quả ảnh hưởng của nồng độ BA đến khả năng tái sinh chồi sắn in vitro ............. 41
4.5. Kết quả ảnh hưởng của nồng độ BA kết hợp với NAA đến khả năng nhân
nhanh chồi một số giống sắn .......................................................................... 44
4.6. Kết quả ảnh hưởng của GA3 đến khả năng kéo dài chồi một số giống sắn ..... 46
4.7. Kết quả ảnh hưởng của nồng độ IBA đến khả năng ra rễ một số giống sắn ... 48
PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................... 50
5.1. Kết luận ............................................................................................................... 50
5.2. Kiến nghị ............................................................................................................ 50
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................... 52


1
PHẦN 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Cây sắn (Manihot esculenta Crantz) là cây lương thực có củ có thể sông lâu
năm thuộc họ Thầu dầu Euphorbiaceae, chi Manihot. Sắn có nguồn gốc ở vùng
nhiệt đới của châu Mĩ Latin và du nhập vào Việt Nam khoảng giữa thế kỉ XVIII [5].
Qua một thời gian dài thích nghi và phát triển, cây sắn đã khẳng định được vị
thế của mình, trở thành hàng hóa có vai trò lớn trong việc xóa đói giảm nghèo và là
cây lương thực quan trọng đứng thứ ba sau lúa và ngô ở nước ta. Không chỉ dừng
lại ở việc cung cấp lương thực, sắn còn là nguồn nguyên liệu cho nhiều ngành công
nghiệp khác: sản xuất tinh bột, công nghiệp thức ăn chăn nuôi,..., đặc biệt là công
nghiệp sản xuất nhiên liệu sinh học – nguồn năng lượng sạch thay thế cho nguồn
năng lượng hóa thạch đang ngày một can kiệt [5].
Năm 2011, toàn thế giới có 100 nước trồng sắn với tổng diện tích đạt 19,64
triệu ha, năng suất bình quân là 12,83 tấn/ha và tổng sản lượng đạt 252,2 triệu tấn
[29]. Việt Nam hiện nay là một trong những nước điển hình của châu Á trong việc
ứng dụng công nghệ chọn tạo và nhân giống sắn. Diện tích, năng suất và sản lượng

sắn ở nước ta đã không ngừng tăng lên trong thời gian qua, đặc biệt là trong hơn một
thập niên đầu của thế kỷ XXI. Năm 2011, diện tích sắn cả nước đạt khoảng 550.000
ha, năng suất bình quân 17,69 tấn/ha, tổng sản lượng đạt 9,87 triệu tấn [22].
Đặc biệt, ngành trồng sắn hiện nay xuất hiện một số sâu bệnh hại phổ biến như
sâu xanh (Chloridae obsoleta F.), bệnh thối thân, củ do nấm Phytophthora spp,....
Ngoài ra còn một số bệnh do virus như bệnh khảm sắn (Potexvirus), bệnh đốm xanh
(Comoviridae) [7]. Hơn nữa, giao thương vận tải toàn cầu ngày càng trở nên dễ dàng,
một số sâu bệnh hại sắn trước đây chưa từng xuất hiện ở Việt Nam nay đã có mặt như
rệp sáp bột hồng (Phenacoccus manihoti), bệnh chổi rồng do phytoplasma đe dọa
nghiêm trọng và gây thiệt hại nặng về kinh tế cho người trồng sắn [5].Vì vậy, việc tạo
ra các giống sắn sạch bệnh và đem lại năng suất cao là việc rất cần thiết.
Với các phương pháp nhân giống sắn theo truyền thống cho hệ số nhân thấp,
mức độ đồng nhất về mặt di truyền không cao và là nguyên nhân cơ bản trong quá
trình lan truyền dịch bệnh, hàm lượng tinh bột và protein thấp, đặc biệt là gặp khó
khăn về vật liệu khi tiến hành ở quy mô lớn như nông trường, trang trại [5]. Do đó,
việc áp dụng công nghệ sinh học trong tuyển chọn và nhân nhanh một số giống sắn
giúp tạo ra một khối lượng lớn các cây con giống đồng nhất về di truyền, sạch sâu


2
bệnh là một trong những yêu cầu cấp thiết với ngành trồng sắn và là nền tảng cho
nhiều nghiên cứu ứng dụng thực tiễn quan trọng trong lĩnh vực công nghệ sinh học,
đặc biệt là tạo nguồn vật liệu sạch để phục vụ cho chuyển gen. Xuất phát từ yêu cầu
thực tiễn đó, tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của một số
yếu tố đến khả năng tái sinh in vitro ở một số giống sắn để tạo nguồn vật liệu
phục vụ cho chuyển gen”.
1.2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố đến khả năng tái sinh in vitro của
một số giống sắn để tạo nguồn vật liệu phục vụ cho chuyển gen.
1.3. Yêu cầu của đề tài

- Xác định được ảnh hưởng của một số chất khử trùng đến khả năng tạo
nguồn vật liệu sạch cho nuôi cấy.
- Xác định được ảnh hưởng của nồng độ đường Sucrose đến tái sinh chồi sắn.
- Xác định được ảnh hưởng của nồng độ CuSO4.5H2O đến tái sinh chồi sắn.
- Xác định được ảnh hưởng của nồng độ BA đến khả năng tái sinh chồi sắn.
- Xác định được ảnh hưởng của nồng độ BA và NAA đến nhân nhanh chồi sắn.
- Xác định được ảnh hưởng của nồng độ GA3 đến khả năng kéo dài chồi sắn.
- Xác định được ảnh hưởng của nồng độ IBA đến khả năng ra rễ sắn in vitro.
1.4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài.
- Ý nghĩa khoa học của đề tài
+ Kết quả nghiên cứu của đề tài cung cấp các dẫn liệu khoa học mới về nhân
giống cây sắn bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào thực vật, góp phần làm phong
phú cơ sở dữ liệu về kỹ thuật nuôi cấy mô cây sắn.
+ Kết quả nghiên cứu của đề tài là tiền đề cho việc tạo nguồn vật liệu cho các
nghiên cứu chuyển gen ở cây sắn.
- Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
+ Kết quả nghiên cứu của đề tài giúp xây dựng phương pháp nhân nhanh
giống cây sắn, tạo ra nguồn giống sắn sạch bệnh, có chất lượng cao, đồng đều phục
vụ sản xuất sắn cho các tỉnh khu vực Trung du, Miền núi phía bắc nước ta từ đó góp
phần thúc đẩy phát triển ngành trồng trọt nói riêng và tạo nên sự phát triển bền vững
cho nền nông nghiệp ở nước ta nói chung.


3
PHẦN 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1. Giới thiệu chung về cây sắn.
2.1.1. Nguồn gốc
Lịch sử tiến hóa của cây sắn là rất khó xác định chính xác nguồn gốc phát

sinh. Bởi vì những di chỉ khảo cổ còn lại đối với các bộ phận của cây có bột rất
hiếm hoi, đặc biệt ở vùng đất thấp nhiệt đới. Đến cuối thế kỷ XVIII, Crantz (1776)
cho rằng tất cả các loài của chi Manihot đều có nguồn gốc từ Châu Mỹ nhiệt đới.
Tuy nhiên đến năm 1772, Raynal đưa ra ý kiến cây sắn có nguồn gốc phát sinh từ
Châu Phi. Sau đó Humboldt, Brown, Moreaude Jonnes, … cho rằng cây sắn có
nguồn gốc phát sinh là Châu Mỹ. Năm 1886, De Candolle cho rằng vùng đông bắc
của nước Braxin là trung tâm phát sinh cây sắn, nơi có nhiều chủng loại sắn trồng
và hoang dại. Tuy nhiên nguồn gốc Braxin cũng chỉ dựa trên những bằng chứng
gián tiếp về sự có mặt của sắn vào những thời kì không lâu trước đó [13].
Dựa vào những nghiên cứu trên phạm vi rộng từ Nam Mỹ đến Achentina.
Rogers và Appan (1973) đã xác định trong chi Manihot có 98 loài sắn hoang dại
phân bố rộng khắp các vùng nhiệt đới của Châu Mỹ [13],[32].
Nasar (1978) xác định có 4 trung tâm phát sinh loài sắn hoang dại: Vùng
trung tâm của Braxin có 38 loài. Miền Tây Mehico có 19 loài và 2 trung tâm phụ là
vùng Đông Bắc Braxin và miền Tây Mato Grosso và miền Đông Bolivia [13],[40].
Các công trình nghiên cứu gần đây kết luận rằng: Cây sắn có nguồn gốc phức
tạp và có 4 trung tâm phát sinh chính đó là Braxin có 2 trung tâm, còn lại ở Mehico
và Bolivia. Sắn đã được trồng cách đây khoảng 3000-7000 năm [12],[13].
Cây sắn được người Bồ Đào Nha đưa đến Congo của châu Phi vào thế kỷ 16.
Ở châu Á, sắn được du nhập vào Ấn Độ khoảng thế kỷ 17 (P.G. Rajendran et al,
1995) và Sri Lanka đầu thế kỷ 18 (W.M.S.M Bandara và M Sikurajapathy, 1992).
Sau đó, sắn được trồng ở Trung Quốc, Myanma và các nước châu Á khác ở cuối thế
kỷ 18, đầu thế kỷ 19 (Fang Baiping 1992 và U Thun Than 1992). Cây sắn đựơc du
nhập vào Việt Nam khoảng giữa thế kỷ 18 (Phạm Văn Biên và Hoàng Kim, 1991).
Hiện chưa có tài liệu chắc chắn về nơi trồng và năm trồng đầu tiên [4].


4
Ở nước ta sắn được trồng khắp nơi từ Nam tới Bắc, nhiều nhất là ở vùng
trung du miền núi. Hiện nay sắn là một trong những loại hoa màu quan trọng trong

cơ cấu phát triển lương thực ở nước ta.
2.1.2. Phân loại
Theo bảng phân loại của Roger và Appan (1973), cây sắn được phân loại
như sau:
Giới (regnum): Plantae
Bộ (ordo) : Malpighiales
Họ (Family) : Euphorbiaceae
Chi (genus): Manihot
Loài (species): M. esculenta
Họ Thầu dầu Euphorbiaceae có hơn 300 chi và 8000 loài. Đặc điểm của họ
Thầu dầu là có mạch nhựa mủ. Tất cả các loài trong chi có số lượng NST 2n= 36
[13],[32].
2.1.3. Giá trị của cây sắn.
- Giá trị dinh dưỡng:
Về mặt giá trị dinh dưỡng theo số liệu công bố của Tổ chức Lương thưc và
Nông Nghiệp thế giới (FAO), hàm lượng dinh dưỡng trong củ sắn như sau: Nước
(65,5%), protein (1,0%), lipit (0,2%), chất xơ (1,2%). Trong đó protein của sắn có
tương đối đầy đủ các axitamin( nhất là 9 axit amin không thay thế được cần thiết
cho con người), đặc biệt là 2 axitamin quan trọng là Lizin và Tryptophan có đủ để
cung cấp nhu cầu của cả trẻ em và người lớn [11].
Bảng 2.1: Thành phần các chất trong sắn
Thành phần

Không vỏ (%)

Bột sắn khô (%)

Nước

60,0

14,0

Đạm

1,1

3,0

Chất béo

0,2

0,5

Đường bột

36,4

79,0

Xơ

1,5

2,2

Tro

0,8

1,3

(Nguồn: Nguyễn Trường Tự (1977) [23])


5

Sắn củ tươi giàu tinh bột, giàu gluxit khó tiêu, nghèo chất béo, muối khoáng,
vitamin và đạm. Thành phần dinh dưỡng chính ở sắn tươi gồm: tinh bột 64,28%;
protit 2,18%; lipit 0,42% [21].
Sắn chủ yếu là một thức ăn cung cấp năng lượng, 1gam sắn khô cho 348 kcal
xấp xỉ với ngũ cốc.
Trong sắn, tinh bột là thành phần có ý nghĩa hơn cả (amylose: 15 - 25%,
amylospectin: 75 - 85%). Tinh bột sắn có một số tính chất thuận lợi cho chế biến
thực phẩm như:
+ Tinh bột sắn không có mùi nên không ảnh hưởng đến mùi vị đặc trưng của
thực phẩm.
+ Tinh bột sắn sau khi gia nhiệt sẽ tạo thành sản phẩm dạng paste trong suốt
nên không ảnh hưởng đến màu của thực phẩm.
- Giá trị sử dụng
Sắn là nguồn lương thực quan trọng cho con người, là nguồn thức ăn dồi dào
cho chăn nuôi, nguồn nguyên liệu cho công nghiệp. Tất cả các bộ phận của sắn đều
có thể sử dụng vào các mục đích kinh tế [13], [19].
Giá trị của cây sắn ngày càng được nâng cao nhờ những ứng dụng rộng rãi
của nó. Tinh bột từ củ sắn được sử dụng rộng rãi trong ngành dược (sử dụng làm tá
dược trong sản xuất thuốc), trong công nghiệp thực phẩm (chế biến tapioca, miến,
nha, bánh kẹo) và nhiều ngành công nghiệp khác như: dung dịch khoáng, chất dẻo
sinh học, đặc biệt tinh bột sắn là thành phần không thể thiếu được trong ngành công
nghiệp chế biến thức ăn cho nghề nuôi trồng thuỷ sản do nó có độ dẻo cao và không

bị tan trong nước. Lá sắn dùng để chế biến thức ăn gia súc hoặc dùng để nuôi tằm
Eri rất tốt do chứa nhiều axit amin và một số chất dinh dưỡng. Thân sắn dùng để
chế biến cồn, làm giấy, ván ép, chất đốt …Củ sắn được dùng làm thức ăn gia súc,
nấu rượu và dược phẩm. Phế liệu từ sản xuất tinh bột được dùng làm thức ăn gia
súc, phân bón. Một trong những ứng dụng nổi bật nhất hiện nay của sắn là sản xuất
xăng sinh học để dùng cho các động cơ đốt trong, không gây ô nhiễm môi trường
đây là hướng phát triển chủ yếu hiện nay [11], [14].


6

- Giá trị kinh tế
Sắn là cây lương thực, thực phẩm, thức ăn gia súc, chế biến tinh bột và hiện
là cây nguyên liệu chính để chế biến nhiên liệu sinh học có lợi thế cạnh tranh và giá
trị kinh tế cao của nhiều nước trên thế giới, trong đó có Việt Nam [3]. Việt Nam
hiện sản xuất mỗi năm khoảng 800.000 - 1.200.000 tấn tinh bột sắn, trong đó trên
70% xuất khẩu và gần 30% tiêu thụ trong nước. Sản phẩm sắn xuất khẩu của Việt
Nam chủ yếu là tinh bột, sắn lát và bột sắn. Thị trường xuất khẩu sắn của nước ta là
Trung Quốc, Đài Loan, Nhật Bản, Singapo, Hàn Quốc [14].
Theo số liệu của Tổng cục Hải quan, năm 2010 Việt Nam xuất khẩu được
1.677 nghìn tấn sắn và các sản phẩm sắn, thu về 556 triệu đô la Mỹ. Trong cơ cấu
các sản phẩm sắn xuất khẩu của Việt Nam năm 2010, sắn lát chiếm khoảng 56,8%,
tinh bột sắn 42,9% [20]. Năm 2011, xuất khẩu sắn và sản phẩm sắn của Việt Nam
đạt 2,68 triệu tấn và thu về 960,2 triệu USD. Tính đến hết năm 2012, xuất khẩu sắn
cả nước đạt 4,23 triệu tấn, tăng 57,7% và trị giá là 1,35 tỷ USD, tăng 40,8% [20].
2.2. Đặc điểm sinh thái học của một số giống sắn
2.2.1. Đặc điểm chung
Sắn thường sinh trưởng, phát triển qua 3 giai đoạn: Giai đoạn mọc mầm, ra rễ;
giai đoạn sinh trưởng thân lá; giai đoạn hình thành và phát triển thân lá [12], [13].
Rễ sắn: Cây sắn có thể mọc từ hạt và từ hom. Đối với rễ sắn mọc từ hạt gồm

có rễ cọc mọc cắm thẳng đứng xuống đất và các rễ phụ lúc đầu phát triển theo chiều
ngang sau đó cũng phát triển theo phương thẳng đứng. Đối với rễ sắn mọc từ hom
các rễ lúc đầu phát triển theo chiều ngang sau đó cũng phát triển theo phương thẳng
đứng. Theo thời gian rễ có thể ăn sâu theo các tầng đất ẩm giúp cho cây sắn có khả
năng vượt qua khá dễ dàng những mùa khô kéo dài [4], [11], [13].
Rễ sắn được chia thành 2 loại chính: Rễ làm nhiệm vụ đồng hóa tập trung chủ
yếu ở tầng đất nông (0 - 30cm) có nhiệm vụ hút nước chất dinh dưỡng và giữ cho
cây cũng chắc. Rễ củ là dễ con được tập trung dinh dưỡng mà thành [11], [13].
Thân sắn: Cây sắn thuộc loại thân gỗ, cây cao trung bình từ 1 - 3m. Thân sắn
có khả năng phân cành, một số giống không phân cành hoặc phân cành 1 - 3 lần.
Thân và cành già đã hóa gỗ có màu trắng bạc, xám, nâu hoặc hơi vàng. Về mặt cấu
tạo (mặt cắt ngang) thì thân có 4 lớp từ trong ra ngoài lần lượt là: lớp lõi rất xốp,
tầng gỗ, mô mềm của vỏ, tầng bần rất mỏng [4], [11], [13].


7

Lá sắn: Lá sắn là lá đơn có chia thùy
mọc xen kẽ trên thân và xếp theo vòng (5 là
một vòng). Lá sắn gồm 2 phần: cuống lá và
phiến lá. Các lá già phía dưới sẽ rụng dần và
được thay thế bằng các lá mói sinh ra từ búp
non [4], [11], [13].

Hình 2.1. Cây sắn

Hoa sắn: Thuộc loại hoa chùm có cuống dài mọc ra từ chỗ phân cành, ngọn
thân. Hoa sắn là hoa đơn tính cùng gốc. Cụm hoa gồm 1 trục giữa dài 2 - 10cm và
nhiều trục bên hợp thành một kiểu cụm hoa gọi là chùy [4], [11], [13].
Hoa cái có 5 cánh đài dài màu sắc sặc sỡ,

ngoài rìa có lông. Có 1 bầu thường có 6 cánh. Trên
bầu có vòi nhụy ngắn với 3 đầu nhụy uốn cong [4],
[11], [13].
Hoa đực có 5 lá đài dính với nhau trên một
nửa chiều dài, nhẵn ở phía trong và có lông ở phía
ngoài. Có 8 - 10 nhị đực xếp thành 2 vòng và mọc
lên từ các thùy của 1 đĩa phía dưới. bao phấn mềm,
hạt phấn 3 ngăn,dày dính, màng ngoài hạt phấn có
gai nhỏ [4], [11], [13].

Hình 2.2. Hoa sắn

Qủa và hạt: Qủa sắn thuộc loại quả nang mở
khi chín đường kính quả 1 - 1,5cm, quả có 3 ô, mỗi
ô thường có một hạt. Quả thường có 6 cánh hình
thành từ những cánh của bầu hoa. Màu sắc từ lục
nhạt, hơi vàng đến lục hay đỏ tía khá đậm. Cuống
quả phình lên ở chỗ tiếp xúc với quả. Sau khi chín
quả tự mở và chỉ còn lại chục giữa của quả [4],
[11], [13].
Hạt hình trứng tiết diên hơi giống hình tam
giác. Hạt có vân hoặc những viền màu nâu đỏ trên
nền màu kem hoặc xám nhạt [4], [11], [13].

Hình 2.3. Quả và hạt sắn


8
2.2.2. Đặc điểm của từng giống sắn dùng trong nghiên cứu
2.2.2.1. Giống sắn KM94

Nguồn gốc: Giống sắn KM94 có tên gốc là MKUC 28-77-3, được nhập từ
Trung tâm Cây có củ CIAT (Thái Lan) trong bộ giống khảo nghiệm liên Á năm
1990. Giống do trung tâm nghiên cứu nông nghiệp Hưng Lộc (Đồng Nai) và trường
Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đề nghị cho mở rộng sản xuất và được Bộ Nông
nghiệp công nhận là giống sản xuất năm 1995 [4], [6].
Đặc điểm của giống: Giống có thân màu xanh, hơi cong, không phân nhánh,
ngọn màu tím, có 1 - 3 nhánh bên, không phân cành hoặc phân cành từ 1 - 3 cấp
cành, ưa thâm canh và đất tốt, thích ứng rộng. Thời gian sinh trưởng > 8 tháng. Năng
suất trung bình 25 - 50 tấn/ha. Thâm canh có thể đạt 70 tấn/ ha. Tỷ lệ chất khô là
38,6%. Hàm lượng tinh bột cao là 25 - 30%. Thời gian thu hoạch là từ 7 - 12 tháng.
2.2.2.2. Giống sắn KM98-7
Là giống được chọn từ hạt lai tại trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, được
Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn cho phép khu vực hóa năm 2004 [6], [13].
Đặc điểm của giống: Thân màu nâu đất, không phân cành, có nhánh bên.
Thời gian sinh trưởng >8 tháng. Giống sắn KM98-7 ưa đất cát pha, thịt nhẹ. Tiềm
năng năng suất của giống sắn này là 25 - 50 tấn/ha. Tỷ lệ chất khô 38 - 39% và tinh
bột là 28 - 29%.
Hiện nay giống KM98-7 đang được trồng phổ biến tại Thái Nguyên, Tuyên
Quang và một số địa phương miền Bắc.
2.2.2.3. Giống sắn Xanh Vĩnh Phú
Là giống sắn địa phương được trồng phổ biến ở các tỉnh miền núi phía Bắc [11].
Đặc điểm của giống: Thân xanh, ngọn xanh, ít phân nhánh, lá xẻ thùy 5 - 7
nhánh. Năng xuất củ tươi đạt 34,5 tấn/ha. Hàm lượng tinh bột đạt 28,5%. Năng suất
tinh bột là 9,8 tấn/ha. Thời gian thu hoạch giống sắn xanh là từ 8 - 10 tháng.
2.2.2.4. Giống sắn KM440
Nguồn gốc: Giống sắn KM440 là con lai của tổ hợp KM98-1 x KM36 do
Viện Khoa hoc kỹ thuật Nông nghiệp Miền Nam (IAS) chọn tạo. Trường Đại học
Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh (NLU), Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam
(VAAS), Trung tâm Quốc tế Nông nghiệp Nhiệt đới (CIAT) phối hợp nghiên cứu

9
và phát triển. Giống sắn KM440 đã được Bộ Nông nghiệp và phát triển Nông thôn
công nhận giống chính thức trên cả nước [4],[6].
Giống sắn KM440 có đặc điểm: Thân xanh, thẳng, ngọn xanh, cây cao vừa
phải, không phân nhánh. Năng suất củ tươi đạt 33,4 - 35,0 tấn/ha. Tỷ lệ chất khô là
34,8 - 40,2%. Hàm lượng tinh bột của giống sắn KM440 đạt 26,1 - 28,7%. Năng
suất bột: 9,5 - 10,0 tấn/ha. Năng suất sắn lát khô là 11,7 - 14 tấn/ha. Chỉ số thu
hoạch chiếm 58 - 65%. Thời gian thu hoạch 8 - 10 tháng
2.2.2.5. Giống sắn KM414 (SVN1)
Nguồn gốc: Là con lai của tổ hợp KM146 x KM143-8-1, chính là tổ hợp lai
kép (KM98-5 x KM98-5) x (KM98-1x KM98-1) do nhóm nghiên cứu sắn của
Trường Đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh (MLU) và Viện Khoa học
Nông nghiệp Miền Nam (IAS) chọn tạo và khảo nghiệm năm 2003 [13].
Giống sắn KM414 có đặc điểm: Thân màu xám trắng, phân cành cao, lá
xanh, ngọn xanh. Củ màu trắng thích hợp làm sắn lát khô và làm bột. Năng suất củ
tươi đạt 42,3 đến 52,3 tấn/ha. Hàm lượng tinh bột đạt 27,8 đến 29,5%.
2.3. Các phương pháp nhân giống cây sắn
2.3.1. Nhân giống truyền thống
Nhân giống bằng cuống lá: Trồng những cuống lá sắn trong hỗn hợp cát –
than bùn, đặt trong nhà kính. Người ta dùng chất điều hòa sinh trưởng axit
naphtalenic 0,1 - 0,2% để kích thich ra rễ. Sáu tuần sau khi rễ xuất hiện thì bắt đầu
hình thành củ ở một số rễ [4].
Nhân giống bằng hom dài 20 - 30cm. Tuy nhiên nhân giống bằng phương pháp
này thường rất chậm. Trong điều kiện bình thường, một cây sắn chỉ cho khoảng 10
hom. Như vậy, cần đến 4 thế hệ nhân giống với khoảng thời gian là 4 năm để từ 1 cây
sắn giống mới có đủ hom giống để trồng 1 ha (10.000 hom) [4], [11].
2.3.2. Nhân giống bằng phương pháp hiện đại
Nhân giống bằng mô phân sinh: Katha và cs (1974), đã sử dụng môi trường
cấy của Muarashige và Skoog bổ sung 2% đường, pH= 5,7 và 6g agar. Môi trường

được khử trùng 20 phút trước khi dùng. Mô phân sinh lấy từ các hom đang sinh
trưởng kích thước mô là 0,2 – 0,5cm, sau đó được khử trùng trong ethanol 70%


10
trong 60 giây rồi rửa lại bằng nước cất 3 lần sau đó cấy vào môi trường và để ở điều
kiện nuôi cấy có nhiệt độ là 26oC, độ ẩm đạt 60% [4], [11].
Nuôi cây bao phấn: Bao phấn được lấy ở cây hoa đực dài 4 – 5mm. Hoa đực
được vô trùng bằng cồn 70% trong 30 giây. Sau đó ngâm vào dung dịch Clorua
trong 60s. Sau đó rửa bằng nước cất vô trùng. Đặt bao phấn vào môi trường MS,
pH= 5,6 - 5,8. Bao phấn ủ trong bóng tối ở 28oC. Sau 2 – 4 tuần bao phấn nổ và bắt
đầu hình thành mô sẹo. Mô sẹo sau khi ra rễ được chuyển sang môi trường nuôi cấy
để phát triển thành cây [4], [11].
- Ưu điểm của phương pháp nhân giống vô tính in vitro
+ Phương pháp nhân giống in vitro có khả năng hình thành được số lượng lớn
cây giống trong thời gian ngắn từ một mô, cơ quan của cây với một kích thước nhỏ
khoảng 0,1 - 10mm.
+ Hoàn toàn tiến hành trong môi trường vô trùng nên cây giống tạo được sẽ
không bị nhiễm bệnh, sử dụng vật liệu sạch virus và có khả năng nhân nhanh giống
sạch bệnh virus.
+ Hoàn toàn chủ động điều chỉnh các tác nhân, điều chỉnh khả năng tái sinh
của cây.
- Nhược điểm của phương pháp nhân giống vô tính in vitro
+ Công nghệ nuôi cây mô, tế bào đòi hỏi trình độ kỹ thuật cao, kinh phí đầu
tư bước đầu cao, thực hiện khó khăn đối với một số cây trồng.
+ Mặc dù có hệ số nhân giống lớn nhưng cây giống tạo ra có kích thước nhỏ
và đôi khi xuất hiện dạng cây không mong muốn.
+ Cây nhân giống in vitro được cung cấp nguồn hydrocacbon nhân tạo nên
khả năng tự tổng hợp các hợp chất hữu cơ kém. Đồng thời, cây giống in vitro được
nuôi dưỡng trong bình thủy tinh hoặc bình nhựa nên độ ẩm không khí thường bão

hòa. Do đó, khi trồng ra điều kiện tự nhiên cây thường bị mất cân bằng nước, gây
hiện tượng cây bị héo và chết [18]. Vì vậy, trước khi chuyển cây từ điều kiện in
vitro ra điều kiện tự nhiên cần phải trải qua giai đoạn huấn luyện để cây quen dần
với điều kiện bên ngoài có độ ẩm không khí thấp và ánh sáng mạnh.


11

2.4. Tình hình sản xuất và tiêu thụ sắn trên thế giới và Việt Nam
2.4.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ sắn trên thế giới
Hiện nay, sắn được trồng trên 100 nước có khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới
thuộc ba châu lục: Châu Á, Châu Phi và Châu Mỹ Latin [28]. Sắn có sản lượng đạt
252,20 triệu tấn đứng hàng thứ năm sau ngô (883,46 triệu tấn), lúa gạo (722,76 triệu
tấn), lúa mì (704,08 triệu tấn), khoai tây (374,38 triệu tấn). Sắn được trồng 66% ở
châu Phi, 20% ở châu Á, 14% ở châu Mỹ Latin (FAOSTAT, 2013) [29].

Hình 2.4. Sản xuất sắn ở các nước trên thế giới năm 2008 (FAO, 2010) [29]

Hình 2.5. Sản lượng một số cây lương thực chính trên thế giới năm 2011
(FAO, 2013) [29]


12
Châu Phi là khu vực dẫn đầu sản lượng sắn toàn cầu đến năm 2011 đạt
140,97 triệu tấn, chiếm 55,90% sản lượng sắn thế giới 252,20 triệu tấn. Trong đó,
đứng đầu châu lục này là Nigeria với sản lượng đạt 52,40 triệu tấn năm 2011
(FAOSTAT, 2013) [29].
Châu Á chiếm 30% sản lượng sắn thế giới với diện tích 3,91 triệu ha, năng
suất bình quân 19,60 tấn/ha và sản lượng đạt 76,68 triệu tấn. Cây sắn giữ vai trò
quan trọng trong nền kinh tế của các nước Thái Lan, Indonesia, Trung Quốc,

Philippin (FAOSTAT, 2013) [29].
Châu Mỹ là khu vực sản xuất sắn lớn thứ ba trên thế giới, diện tích trồng sắn
ở châu Mỹ tăng từ 2,54 triệu ha năm 2000 lên 2,85 triệu ha năm 2005 và sau đó
giảm xuống còn 2,67 triệu ha vào năm 2011. Năng suất sắn châu Mỹ bình quân đạt
12,88 tấn/ha, sản lượng sắn đạt khoảng 34,36 triệu tấn năm 2011. Brazil là nước
trồng nhiều sắn nhất của châu lục này với 1,74 triệu ha năm 2011, chiếm khoảng
65% diện tích sắn trồng ở châu Mỹ (FAOSTAT, 2013) [29].
Bảng 2.2. Tình hình sản xuất sắn trên thế giới từ năm 2005 - 2011.
Năm
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011

Diện tích
(triệu ha)
18,42
18,56
18,42
18,39
18,76
18,46
18,64

Năng suất
(tấn/ha)
11,18

12,06
12,28
12,62
12,51
12,43
12,84

Sản lượng
(triệu tấn)
205,89
223,85
226,30
232,14
234,55
229,54
252,20

(Nguồn: FAOSTAT (2013) [29])
Diện tích, năng suất và sản lượng sắn trên thế giới có chiều hướng gia tăng từ
năm 2005 đến năm 2009. Năm 2010, diện tích năng suất và sản lượng sắn thế giới
có xu hướng giảm nhẹ. Từ năm 2011, diện tích, năng suất và sản lượng sắn trên thế
giới có chiều hướng gia tăng. Năm 2011, sản lượng sắn thế giới đạt 252,20 triệu tấn
củ tươi so với 234,55 triệu tấn năm 2009 và năm 2005 là 203,34 triệu tấn. Nigia,
Brazil, Indonexia và Thái Lan là bốn nước có diện tích và sản lượng sắn nhiều nhất
thế giới [29].


13
Bảng 2.3. Tình hình sản xuất sắn của các nước đứng đầu thế giới
Diện tích

(triệu ha)

Năng suất
(tấn/ha)

Sản lượng
(triệu tấn)

Nigia

3,85

14,0

54,00

Braxin

1,69

13,6

23,04

Indonexia

1,12

21,1

23,92

Thái Lan

1,25

18,0

22,50

Quốc gia

(Nguồn: FAOSTAT (2013) [29])
Mười nước có sản lượng sắn hàng đầu thế giới năm 2011 bao gồm Nigeria
52,4 triệu tấn. Brazil 25,44 triệu tấn, Indonesia 24,00 triệu tấn, Thái Lan (21,91
triệu tấn). Cộng hòa Công gô (15,56 triệu tấn) Angola (14,33 triệu tấn), Ghana
(14,24 triệu tấn), Việt Nam (9,87 triệu tấn), Ấn Độ (8,00 triệu tấn), và Mozambic
(6,26 triệu tấn).

Hình 2.6: So sánh diện tích, sản lượng sắn Việt Nam với bốn nước dẫn đầu thế
giới (Hoàng Kim và cs, 2013) [34]
Diện tích sắn của mười nước trồng nhiều sắn thế giới đã nêu trên tương ứng là
3,73; 1,74; 1,18; 1,13; 2,17; 1,07; 0,89; 0,56; 0,22; 0,97 triệu ha (FAO, 2013) [29].
Theo Viện Nghiên cứu Chính sách lương thực thế giới (IFPRI), đã tính toán
nhiều mặt và dự báo tình hình sản xuất và tiêu thụ sắn toàn cầu với tầm nhìn đến
năm 2020. Năm 2020 sản lượng sắn toàn cầu ước đạt 275,10 triệu tấn, trong đó sản


14
xuất sắn chủ yếu ở các nước đang phát triển là 274,7 triệu tấn, các nước đã phát

triển khoảng 40,0 triệu tấn. Mức tiêu thụ sắn ở các nước đang phát triển dự báo đạt
254,60 triệu tấn so với các nước đã phát triển là 20,5 triệu tấn. Khối lượng sản phẩm
sắn toàn cầu sử dụng làm lương thực thực phẩm dự báo nhu cầu là 176,3 triệu tấn
và thức ăn gia súc 53,4 triệu tấn. Tốc độ tăng hàng năm của nhu cầu sử dụng sản
phẩm sắn làm lương thực, thực phẩm và thức ăn gia súc đạt tương ứng là 1,98% và
0,95%. Châu Phi vẫn là khu vực dẫn đầu sản lượng sắn toàn cầu với dự báo sản
lượng năm 2020 sẽ đạt 168,6 triệu tấn. Trong đó, khối lượng sản phẩm sử dụng làm
lương thực thực phẩm là 77,2%, làm thức ăn gia súc là 4,4%. Châu Mỹ La tinh giai
đoạn 1993 - 2020, ước tốc độ tiêu thụ sản phẩm sắn tăng hàng năm là 1,3% so với
châu Phi là 2,44% và châu Á là 0,84 - 0,96%. Giải pháp chính là tăng năng suất sắn
bằng cách áp dụng giống mới và các biện pháp kỹ thuật tiến bộ [8].
2.4.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ sắn trong nước
Cây sắn là nguồn thu nhập quan trọng của các hộ nông dân nghèo do sắn dễ
trồng, ít kén đất, ít vốn đầu tư, phù hợp sinh thái và điều kiện kinh tế nông hộ. Sắn
được trồng rộng rãi từ Bắc chí Nam với diện tích hơn nửa triệu ha (Bảng 2.3) và sản
lượng gần mười triệu tấn (Bảng 2.4).
Bảng 2.4. Diện tích (nghìn ha) sắn của các vùng sinh thái Việt Nam
từ năm 1995 - 2011
Vùng sinh thái

1995

2000

2005

2010

2011

Đồng bằng Sông Hồng

10,9

9,9

8,5

7,3

17,1

Trung du miền núi phía Bắc

80,4

82,1

89,4

104,6

117,2

Bắc Trung bộ và Duyên hải miền
Trung

94,0

83,8

133,0

155,0

168,6

Tây Nguyên

32,6

38,0

89,4

133,2

154,6

Đông Nam Bộ

49,3

16,1

98,8

90,1

99,0

Đồng bằng sông Cửu Long

10,2

7,7

6,4

6,0

3,6

Cả nước

277,4

237,6

425,5

496,2

560,1

(Nguồn: Tổng cục thống kê (2013) [22])


15

Bảng 2.5. Sản lượng (triệu tấn) sắn của các vùng sinh thái Việt Nam
từ năm 1995 – 2011.
Vùng sinh thái

1995

2000

2005

2010

2011

Đồng bằng Sông Hồng

79,0

87,9

92,4

108,8

268,2

Trung du miền núi phía Bắc

606,3

678,5

986,8

Bắc Trung bộ và Duyên hải miền Trung

602,1

645,9

1.855,9 2.607,6 2.977,9

Tây Nguyên

283,7

351,5

1.446,6 2.179,5 2.582,2

Đông Nam Bộ

560,8

154,3

2.270,5 2.283,3 2.536,5

Đồng bằng sông Cửu Long

79,6

68,2

Cả nước

64,0

1.260,1 1.448,9

82,3

61,8

2.211,5 1.986,3 6.716,2 8.521,6 9.875,5
(Nguồn: Tổng cục thống kê (2013) [22].

Qua bảng 2.3 và 2.4 thấy rằng: Năm 2011, diện tích sắn nhiều nhất ở vùng
Bắc Trung Bộ và Duyên hải miền Trung (168,6 nghìn ha). Tây Nguyên là vùng sản
xuất sắn lớn thứ hai trong cả nước (154,6 nghìn ha).
- Vùng Bắc Trung Bộ và Duyên hải miền Trung: Có diện tích sắn năm 2011
ước đạt 168.600 ha (chiếm 30,10% diện tích sắn cả nước), năng suất đạt 17,66 tấn/ha
và sản lượng đạt 2.977.900 tấn củ tươi (chiếm 30,15% sản lượng sắn cả nước). Diện
tích sắn nhiều nhất là các tỉnh Bình Thuận, Nghệ An, Quãng Ngãi, Phú Yên
- Vùng Tây Nguyên: Diện tích sắn năm 2011 đạt 154.600 ha (chiếm 27,60%
diện tích sắn cả nước), năng suất 16,70 tấn/ha, sản lượng 2.582.200 tấn củ tươi
(chiếm 26,15% sản lượng sắn toàn quốc). Sắn trồng nhiều ở các tỉnh Gia Lai, Kon
Tum, Đắk Lắk và Đắk Nông.
- Vùng trung du miền núi phía Bắc: diện tích sắn năm 2011 đạt 117.200 ha
(chiếm 20,92% diện tích sắn toàn quốc), năng suất đạt 12,36 tấn/ha, sản lượng

1.448.900 tấn củ tươi (chiếm 14,67% sản lượng sắn toàn quốc). Sắn trồng nhiều
nhất ở các tỉnh Sơn La, Yên Bái và Hòa Bình.
- Vùng Đông Nam Bộ: diện tích sắn năm 2011 đạt 99.000 ha (chiếm 17,68%
diện tích trồng sắn toàn quốc), năng suất sắn 25,34 tấn/ha cao nhất nước, sản lượng
ước đạt 2.536.500 tấn củ tươi (chiếm 25,68% sản lượng sắn toàn quốc). Sắn trồng
nhiều ở Tây Ninh, Bình Phước, Đồng Nai, Bà Rịa – Vũng Tàu và Bình Dương.


16

Hình 2.7: Biểu đồ khái quát diện tích sắn tại các vùng sinh thái Việt Nam

Hình 2.8. Diễn biến diện tích, sản lượng sắn Việt Nam giai đoạn 2001 – 2011
Sắn Việt Nam xuất khẩu với kim ngạch lớn. Theo số liệu của Tổng cục Hải
quan [32], năm 2010 Việt Nam xuất khẩu được 1.677 nghìn tấn sắn và các sản
phẩm sắn, thu về 556 triệu đô la Mỹ. Trong cơ cấu các sản phẩm sắn xuất khẩu của
Việt Nam năm 2010, sắn lát chiếm khoảng 56,8%, tinh bột sắn 42,9%. Diễn biến
xuất khẩu sắn đang theo hướng tăng tỷ trọng sản phẩm tinh, giảm tỷ trọng sản phẩm
thô là tín hiệu tốt trong bối cảnh nhiều ngành sản xuất trong nước có liên quan đến
sắn như thức ăn chăn nuôi, ethanol đang cần nguyên liệu và giá tinh bột sắn đang có
xu hướng tăng mạnh trên thị trường thế giới. Trung Quốc là thị trường lớn nhất cho
các sản phẩm sắn Việt Nam xuất khẩu năm 2010 chiếm 94,8% tổng kim ngạch xuất


17
khẩu sắn lát (tương đương 196,5 triệu đô la Mỹ) và 90% tổng kim ngạch xuất khẩu
tinh bột sắn (tương đương 315,4 triệu đô la Mỹ) (Hệ thống cây lương thực Việt
Nam, 2011). Năm 2011 xuất khẩu sắn và sản phẩm sắn của Việt Nam đạt 2,68 triệu
tấn và thu về 960,2 triệu USD.Tính đến hết năm 2012, xuất khẩu nhóm hàng này
của cả nước đạt 4,23 triệu tấn, tăng 57,7% và trị giá là 1,35 tỷ USD, tăng 40,8%.

Trung Quốc tiếp tục là thị trường chính nhập khẩu sắn và sản phẩm sắn Việt Nam
với lượng đạt 3,76 triệu tấn, tăng 54,4% so với năm trước và chiếm 88,9% tổng
lượng xuất khẩu nhóm hàng này (Thống kê Hải quan, 2013) [31].
Sản xuất lương thực là ngành trọng tâm và có thế mạnh của Việt Nam tầm
nhìn đến năm 2020. Chính phủ Việt Nam chủ trương đẩy mạnh sản xuất lúa, ngô và
coi trọng việc sản xuất sắn, khoai lang ở những vùng, những vụ có điều kiện phát
triển. Thị trường xuất khẩu sắn lát và tinh bột sắn Việt Nam dự báo thuận lợi và có
lợi thế cạnh tranh cao do có nhu cầu cao về chế biến bio - ethanol, bột ngọt, thức ăn
gia súc và những sản phẩm tinh bột biến tính. Diện tích sắn của Việt Nam dự kiến
ổn định khoảng 450 nghìn ha nhưng sẽ tăng năng suất và sản lượng sắn bằng cách
chọn tạo và phát triển các giống sắn tốt có năng suất củ tươi và hàm lượng tinh bột
cao, xây dựng và hoàn thiện quy trình kỹ thuật canh tác sắn bền vững và thích hợp
vùng sinh thái.
2.5. Khái quát về nuôi cấy mô tế bào thực vật
2.5.1. Cơ sở khoa học của nuôi cấy mô tế bào thực vật
2.5.1.1. Tính toàn năng của tế bào thực vật
Năm 1902, lần đầu tiên nhà thực vật học người Đức Haberlandt đã đưa ra
quan niệm: “Mỗi tế bào bất kì (đã biệt hóa) của một cơ thể sinh vật đa bào đều có
khả năng tiềm tàng để có thể phát triển thành một cơ thể hoàn chỉnh”.
Theo quan niệm của sinh học hiện đại thì: “Tất cả mọi tế bào của một cơ thể
đều chứa bộ gene y hệt nhau, do đó tất cả các tế bào của một cơ thể có tiềm năng
tổng hợp những kiểu protein – enzym giống hệt nhau và nếu được nuôi trong môi
trường thích hợp đều có thể phát triển thành cây nguyên vẹn đặc trưng cho loài cụ
thể và ra hoa, kết trái bình thường. Khả năng đó của tế bào được gọi là tính toàn
năng của tế bào thực vật” [17].
Tính toàn năng của tế bào mà Haberlandt đã đưa ra chính là cơ sở lí luận của
nuôi cấy mô tế bào thực vật. Cho đến nay, con người đã hoàn toàn chứng minh
được khả năng tái sinh một cơ thể thực vật hoàn chỉnh từ một tế bào riêng rẽ [17].