Nghiên cứu chọn tạo và nhân giống cây hoa hồng (rosa spp l) năng suất, chất lượng cao cho một số tỉnh miền bắc việt nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

NGUYỄN MAI THƠM

NGHIÊN CỨU CHỌN TẠO VÀ NHÂN GIỐNG
CÂY HOA HỒNG (ROSA SPP. L.) NĂNG SUẤT, CHẤT LƯỢNG CAO
CHO MỘT SỐ TỈNH MIỀN BẮC VIỆT NAM

Chuyên ngành: Di truyền và Chọn giống cây trồng
Mã số:

62 62 05 01

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP

Người hướng dẫn khoa học:
1. GS.TS. Trần Tú Ngà
2. PGS.TS. Vũ Văn Liết
HÀ NỘI - 2009


LỜI CAM ðOAN
Tôi xin cam ñoan những số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận án là
trung thực và chưa từng ñược sử dụng ñể bảo vệ một học vị nào. Mọi sự giúp
ñỡ việc hoàn thành luận án này ñã ñược cảm ơn và các thông tin trích dẫn
trong luận án ñều ñược ghi rõ nguồn gốc.

Hà Nội, tháng 6 năm 2009
Tác giả luận án

Nguyễn Mai Thơm

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn Tiến sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………i


LỜI CẢM ƠN

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới hai Thầy hướng dẫn trực
tiếp là GS.TS.Trần Tú Ngà và PGS.TS. Vũ Văn Liết ñã hết sức chỉ bảo, hướng
dẫn ñể tác giả có thể hoàn thành ñược bản luận án này.
Tác giả xin trân trọng cảm ơn các Thầy, Cô Bộ môn Di truyền chọn
giống cây trồng, Khoa Nông học, Viện ñào tạo sau ñại học, Ban Giám hiệu
Trường ðại học Nông nghiệp Hà nội, Trung tâm Phát triển VAC, Viện Sinh
học Nông nghiệp, Trung tâm Tài nguyên thực vật, Viện Di truyền Nông
nghiệp, Viện nghiên cứu Rau Quả và Khoa Máy - Vật lý phóng xạ - Bệnh viện
K Hà Nội ñã tạo ñiều kiện giúp ñỡ về học vấn và vật chất cho tác giả. Ủy ban
Nhân dân xã Mê Linh huyện Mê Linh tỉnh Vĩnh Phúc, Ủy ban nhân dân xã
ðông Cương Thành phố Thanh Hóa tỉnh Thanh Hóa và Hợp tác xã Tây Tựu
số 2 huyện Từ Liêm Thành phố Hà Nội ñã tạo ñiều kiện giúp ñỡ về ñịa ñiểm
triển khai thí nghiệm cho tác giả.
Công trình ñược hoàn thành có sự ñộng viên của gia ñình, bạn bè ñồng
nghiệp và các học viên cao học, sinh viên thực tập tốt nghiệp, nghiên cứu
khoa học... Tác giả xin chân thành cảm ơn những sự giúp ñỡ quý báu ñó.
Tác giả xin trân trọng cảm ơn !
Tháng 6/ 2009
Tác giả luận án

Nguyễn Mai Thơm

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn Tiến sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………ii

MỤC LỤC
Trang phụ bìa
Lời cam ñoan

i

Lời cảm ơn

ii

Mục lục

iii

Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt

vii

Danh mục các bảng số liệu

viii

Danh mục các hình vẽ, ñồ thị

xii

MỞ ðẦU
1. Tính cấp thiết của ñề tài

1

2. Mục ñích và yêu cầu

3

3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

4

4. ðối tượng và phạm vi nghiên cứu

5

Chương 1 - TỔNG QUAN TÀI LIỆU

6

1.1. Cơ sở khoa học và thực tiễn của ñề tài

6

1.1.1. Cơ sở khoa học trong chọn giống cây trồng

7

1.1.2. Cơ sở khoa học trong chọn giống bằng ñột biến nhân tạo

9

1.2. ðặc ñiểm thực vật học và sự phân bố của cây hoa hồng trên thế giới

10

1.2.1. Phân loại thực vật

10

1.2.2. Sự phân bố của cây hoa hồng trên thế giới

14

1.2.3. Phân tích ña dạng di truyền ñối với quần thể nghiên cứu và thu
thập nguồn gen

16

1.3. Nghiên cứu về chọn giống hoa hồng

20

1.3.1. Nghiên cứu chọn giống bằng phương pháp lai hữu tính

20

1.3.2. Nghiên cứu về chọn giống bằng phương pháp gây ñột biến

22

1.3.3. Nghiên cứu chọn giống bằng phương pháp chuyển gen

24

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn Tiến sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………iii


1.4. Nghiên cứu về nhân giống vô tính hoa hồng

26

1.4.1. Nghiên cứu về phương pháp giâm cành

26

1.4.2. Nghiên cứu về phương pháp ghép hoa hồng

27

1.4.3. Nghiên cứu về phương pháp chiết

29

1.4.4. Nghiên cứu về phương pháp nuôi cấy mô tế bào

30

1.5. Tình hình sản xuất, tiêu thụ hoa hồng trên thế giới

32

1.6. Nghiên cứu, sản xuất và tiêu thụ hoa hồng ở Việt Nam

35

1.6.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ hoa hồng ở Việt Nam

35

1.6.2. Những nghiên cứu về hoa hồng ở Việt Nam

37

Chương 2 - VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

40

2.1. Vật liệu nghiên cứu

40

2.2. Nội dung nghiên cứu

41

2.3. Phương pháp nghiên cứu

42

Chương 3 - KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

50

3.1. Thu thập, ñánh giá tập ñoàn mẫu giống từ nguồn ñịa phương
và nhập nội

50

3.1.1. Kết quả thu thập các mẫu giống hoa hồng từ nguồn ñịa phương
và nhập nội

50

3.1.2. ðặc ñiểm thực vật học của các mẫu giống hoa hồng

53

3.1.3. ðặc ñiểm cấu trúc và hình thái cành hoa

64

3.1.4. ðánh giá mức ñộ nhiễm một số sâu bệnh hại chính của các mẫu
giống hoa hồng

66

3.2. ðánh giá sự ña dạng di truyền của các mẫu giống hoa hồng
trong tập ñoàn nghiên cứu

69

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn Tiến sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………iv


3.3. Kết quả ứng dụng ñột biến thực nghiệm tạo vật liệu chọn
giống hoa hồng

74

3.3.1. Ảnh hưởng của các liều lượng xử lý phóng xạ tới sinh trưởng, phát
triển và xuất hiện biến dị trên cây hoa hồng ở thế hệ M1V1

74

3.3.2. Biểu hiện một số tính trạng hình thái, cấu trúc hoa và tần số xuất hiện
các biến dị của một số mẫu giống hoa hồng ở thế hệ M1V2

81

3.3.3. Biểu hiện một số tính trạng hình thái, cấu trúc hoa và kết quả phân lập
85

một số dạng ñột biến hình thái hoa hồng ở các thế hệ M1V3
3.3.4. Ảnh hưởng của các liều lượng phóng xạ tới tỷ lệ hạt phấn hữu
dục ở các thể hệ M1V1, M1V2 và M1V3

88

3.4. ðánh giá khả năng sinh trưởng phát triển, năng suất và chất
lượng hoa của một số mẫu giống hoa hồng có triển vọng tại một số

90

tỉnh miền Bắc Việt Nam
3.4.1. ðánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng
hoa của một số mẫu giống hoa hồng có triển vọng tại trường ðại học Nông

90

nghiệp Hà Nội
3.4.2. ðánh giá khả năng sinh trưởng phát triển, năng suất và chất lượng hoa
của một số mẫu giống có triển vọng tại Thanh Hóa, Hà Nội và Vĩnh Phúc

97

3.4.3. Phân tích tính ổn ñịnh năng suất của các kiểu gen với môi trường

104

3.4.4. Khảo sát sự ña dạng di truyền của các mẫu giống có triển vọng
bằng phân tích ADN qua nhân bản ngẫu nhiên RAPD-PCR

107

3.5. Nghiên cứu kỹ thuật nhân giống vô tính cây hoa hồng với mẫu
giống triển vọng

113

3.5.1. Nghiên cứu thời vụ nhân giống cho các mẫu giống hoa hồng có
triển vọng bằng phương pháp ghép mắt

113

3.5.2. Nghiên cứu một số loại gốc ghép cho mẫu giống hoa hồng triển
vọng JP30

118

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn Tiến sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………v


3.5.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của hai phương pháp ghép mắt nhỏ có gỗ
và ghép ñoạn cành ñến tình hình sinh trưởng, phát triển một số mẫu
giống hoa hồng triển vọng

121

3.5.4. Nghiên cứu thời vụ giâm cành hoa hồng cho một số mẫu giống
có triển vọng

123

3.5.5. Nghiên cứu ảnh hưởng của chiều dài cành giâm ñến tình hình
sinh trưởng của cành giâm của mẫu giống JP30

131

3.5.6. Ảnh hưởng của giá thể ñến khả năng sinh trưởng phát triển của cành
giâm mẫu giống JP30

133

3.5.7. Ảnh hưởng một số dạng phân bón lá ñến tình hình sinh trưởng
của cành giâm mẫu giống JP30

135

3.5.8. Tóm tắt sơ ñồ quy trình nhân giống hoa hồng bằng phương pháp
ghép mắt và giâm cành cho một số mẫu giống có triển vọng

138

Chương 4 - KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ

140

4.1. Kết luận

140

4.2. ðề nghị

142

DANH MỤC CÔNG TRÌNH ðà CÔNG BỐ LIÊN QUAN ðẾN
LUẬN ÁN

143

TÀI LIỆU THAM KHẢO

144

PHỤ LỤC

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn Tiến sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………vi


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
TT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14

Ký hiệu
ADN
CC
CD
CT

CT1
CT2
CT3
ðBðR
ðBHC
ðC
ðK
DT
ðVT
FAO

15
16
17

NS
NST
PCR

18
19

PT
QTL

20

RAPD

21

RFLP

22
23
24

ST
TB
TT

Tên ñầy ñủ
Acid deoxyribo nucleotide
Chiều cao
Chiều dài
Công thức
Công thức 1
Công thức 2
Công thức 3
ðộ bền ñồng ruộng
ðộ bền hoa cắt
ðối chứng
ðường kính
Diện tích
ðơn vị tính
Tổ chức lương thực và nông nghiệp Liên hiệp Quốc
(Food and Agricultural Organization)
Năng suất
Nhiễm sắc thể
Phản ứng chuỗi trùng hợp

(polymerase chain reaction)
Phát triển
Những lôcut kiểm soát tính trạng số lượng
(Quantitative trait loci)
ða hình các ñoạn ADN ñược nhân bội ngẫu nhiên
(Randomly Amplified Polymorphism DNA)
ða hình chiều dài ñoạn ADN phân cắt bởi các
enzym giới hạn
(Restriction Fragment Length Polymorphisms ADN)
Sinh trưởng
Trung bình
Thứ tự

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn Tiến sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………vii


DANH MỤC CÁC BẢNG SỐ LIỆU
Bảng

Tên bảng

Trang

1.1 Một số nhóm hoa hồng chính và vùng phân bố của chúng

14

1.2 Nguồn gốc một số loài hoa hồng trên thế giới

16

1.3 Diện tích, giá trị kinh tế hoa cắt và cây trang trí của một số nước
trồng chính trên thế giới năm 2003

32

3.1 Kết quả thu thập các mẫu giống cây hoa hồng

51

3.2 Phân nhóm tập ñoàn theo một số ñặc ñiểm hình thái

55

3.3 Kích thước và cấu trúc hoa của một số mẫu giống ñiển hình trong
tập ñoàn nghiên cứu

58

3.4 Một số ñặc ñiểm về cấu trúc hoa của một số mẫu giống ñiển
hình trong tập ñoàn

60

3.5 Màu sắc và chất lượng hoa của một số mẫu giống ñiển hình trong
tập ñoàn

62

3.6 Một số ñặc ñiểm hình thái và cấu trúc cành hoa của một số mẫu

giống ñiển hình trong tập ñoàn

65

3.7 Mức ñộ nhiễm sâu bệnh hại chính của một số mẫu giống ñiển hình
trong tập ñoàn

67

3.8 Phân nhóm các mẫu giống theo hệ số tương ñồng di truyền

73

3.9 Tỷ lệ bật mầm và sống sót của các mắt ghép sau xử lý phóng xạ

75

3.10 ðộng thái tăng trưởng chiều dài cành và số lá/mầm ghép ở thế
hệ M1V1

76

3.11 Một số tính trạng số lượng về cấu trúc hoa ở thế hệ M1V1

78

3.12 Các biến dị xuất hiện trên cây hoa hồng sau xử lý ở thế hệ M1V1

80

3.13 Một số ñặc ñiểm hình thái, cấu trúc hoa hồng ở thế hệ M1V2

83

3.14 Những biến dị thu ñược ở thế hệ M1V2

84

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn Tiến sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………viii


3.15 Một số tính trạng hình thái, cấu trúc hoa ở thế hệ M1V3

85

3.16 Các dạng biến dị thu ñược ở thế hệ M1V3

87

3.17 ðặc ñiểm hình thái cấu trúc hoa của những biến dị thu ñược sau
xử lý tia gamma nguồn vật liệu cho công tác chọn giống

88

3.18 Ảnh hưởng của các liều lượng phóng xạ tới tỷ lệ hạt phấn hữu
dục sau xử lý ñột biến

89

3.19 Một số ñặc ñiểm cấu trúc cành hoa của các mẫu giống hoa hồng

có triển vọng trong ñiều kiện Gia Lâm Hà Nội (vụ Xuân 2007)
3.20 Mức ñộ nhiễm sâu bệnh hại của các mẫu giống hoa hồng có triển vọng

91
93

3.21 Năng suất và chất lượng hoa của các mẫu giống hoa hồng có triển
vọng tại Gia Lâm Hà Nội (vụ Xuân 2007)

95

3.22 Các mẫu giống hoa hồng có triển vọng ñược ñánh giá theo chỉ
số chọn lọc (Selindex)

97

3.23 Một số chỉ tiêu sinh trưởng phát triển của các mẫu giống hoa
hồng có triển vọng tại các ñiểm khảo nghiệm

99

3.24 Năng suất và các chỉ tiêu cấu trúc hoa của các mẫu giống hoa
hồng có triển vọng

101

3.25 Chất lượng và ñộ bền hoa cắt của các mẫu giống hoa hồng có
triển vọng

103

3.26 Các tham số ổn ñịnh với môi trường của các mẫu giống hoa
hồng triển vọng

106

3.27 Tổng số băng PCR-RAPD thu ñược khi thực hiện phản ứng
PCR-RAPD

109

3.28 Ảnh hưởng của thời vụ ghép ñến tình hình sinh trưởng phát
triển của mắt ghép một số mẫu giống hoa hồng triển vọng trong
vụ Xuân (56 ngày sau ghép)

114

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn Tiến sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………ix