Nghiên cứu ảnh hưởng của ánh sáng đến khả năng nhân giống bằng phương pháp nuôi cấy mô một số giống cúc trồng tại mê linh, hà nội (LV01967)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2

ĐỖ THỊ MINH

NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA ÁNH SÁNG
ĐẾN KHẢ NĂNG NHÂN GIỐNG BẰNG PHƢƠNG PHÁP
NUÔI CẤY MÔ MỘT SỐ GIỐNG CÚC TRỒNG
TẠI MÊ LINH, HÀ NỘI CẤY MÔ
Chuyên ngành: Sinh thái học
Mã số: 60 42 01 20

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: Ts. Hà Minh Tâm.

HÀ NỘI, 2016


LỜI CẢM ƠN
Em xin trân trọng cảm ơn thầy giáo TS. Hà Minh Tâm - Khoa SinhKTNN, ngƣời đã tận tình hƣớng dẫn, chỉ bảo và tạo điều kiện tốt nhất để em
hồn thành khóa luận này. Thầy Ts. La Việt Hồng, khoa Sinh – KTNN cùng
các thầy giáo, cô giáo trƣờng ĐHSP Hà Nội 2 cùng đã giúp đỡ em trong quá
trình học tập tại trƣờng và tạo điều kiện thuận lợi cho em thực hiện luận văn
thạc sỹ này.
Em cũng xin gửi lời cảm ơn gia đình, cùng toàn thể các chú, bác trồng
hoa đã giúp đỡ, cung cấp thông tin kinh nghiệm giúp đỡ em thu thập thông tin
và thực hiện luận văn này.
Một lần nữa em xin cảm ơn sự giúp đỡ của các thầy cô, gia đình cùng
tồn thể các bạn. Trong q trình nghiên cứu khơng tránh khỏi những thiếu
sót và hạn chế. Kính mong nhận đƣợc sự góp ý của thầy (cơ) và các bạn để đề

tài của em đƣợc hoàn thiện hơn.
Em xin trân trọng cảm ơn!
Hà Nội, ngày 15 tháng 7 năm 2016
Học viên

Đỗ Thị Minh


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan khóa luận tốt nghiệp này là của chính tơi thực hiện
dƣới sự hƣớng dẫn của TS. Hà Minh Tâm. Kết quả nghiên cứu không sao
chép và khơng trùng với bất kỳ khóa luận nào. Những trích dẫn, kết quả
nghiên cứu có trong đề tài lấy từ các cơng bố chính thức và có ghi chú rõ
ràng. Nếu sai tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm trƣớc hội đồng bảo vệ.
Hà Nội, ngày 15 tháng 07 năm 2016

Học viên

Đỗ Thị Minh


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU
Lý do chọn đề tài ............................................................................................. 1
Mục tiêu của đề tài .......................................................................................... 1
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn......................................................................... 2
Điểm mới của đề tài ........................................................................................ 2
Bố cục của luận văn ........................................................................................ 2
Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................. 3
1.1. Ảnh hƣởng của ánh sáng đến thực vật ..................................................... 3

1.1.1. Các loại ánh sáng cơ bản ....................................................................... 3
1.1.2. Tác động của ánh sáng đối với thực vật................................................ 3
1.1.3. Vai trị của nhân tố ánh sáng trong ni cấy mơ thực vật .................... 6
1.2. Các cơng trình nghiên cứu nhân giống cúc bằng nuôi cấy mô ................ 7
1.2.1. Các nghiên cứu trên thế giới ................................................................. 7
1.2.2. Các nghiên cứu ở Việt Nam .................................................................. 10
Chƣơng 2. ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG, THỜI GIAN VÀ
PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU................................................................... 18
2.1. Đối tƣợng nghiên cứu............................................................................... 18
2.2. Phạm vi nghiên cứu .................................................................................. 19
2.3. Thời gian nghiên cứu ............................................................................... 19
2.4. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 20
2.5. Phƣơng pháp nghiên cứu.......................................................................... 20
Chƣơng 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ........................................................... 22
3.1. Đặc điểm phân loại các giống nghiên cứu ............................................... 22
3.1.1. Danh pháp và vị trí phân loại ................................................................ 22
3.1.2. Đặc điểm hình thái ................................................................................ 22
3.1.3. Phân bố và sinh thái .............................................................................. 23


3.1.4. Giá trị tài nguyên ................................................................................... 24
3.1.5. Đặc điểm phân biệt các giống nghiên cứu ............................................ 24
3.2. Ảnh hƣởng của ánh sáng đến sự hình thành và sinh trƣởng chồi của chồi
và lá các giống nghiên cứu ........................................................................ 26
3.2.1. Ảnh hƣởng của ánh sáng đến sự hình thành chồi ................................ 26
3.2.2. Ảnh hƣởng của ánh sáng đến sự tăng trƣởng của chồi ......................... 27
3.2.3. Ảnh hƣởng của ánh sáng đến sự hình thành và hình thái chồi sau 6 tuần
......................................................................................................................... 28
3.2.4. Ảnh hƣởng của ánh sáng đến sự hình thành và hình thái lá ................. 30
3.3. Ảnh hƣởng của ánh sáng đến sự phục hồi của các giống nghiên cứu. .... 34

3.4. Đề xuất quy trình nhân giống các giống nghiên cứu ............................... 37
KẾT LUẬN .................................................................................................... 41
KIẾN NGHỊ ................................................................................................... 41
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 42


BẢNG CHÚ THÍCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
ĐĐ: Đại đóa
PL: Pha lê
TT: Trắng tuyết
KTNN: Kĩ thuật nông nghiệp
Nxb: Nhà xuất bản
Tr.: Trang
Ts.: Tiến sĩ


DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ĐỒ
Bảng 1.1. Ảnh hƣởng của các bƣớc sóng ánh sáng khác nhau lên thực vật.
Bảng 3.1. Ảnh hƣởng của ánh sáng đến sự hình thành chồi
Bảng 3.2. Sự tăng trƣởng về chiều cao chồi của các giống
Bảng 3.3. Số lƣợng và hình thái chồi của các giống sau 6 tuần
Bảng 3.4. Số lƣợng và hình thái lá của các giống sau 6 tuần
Bảng 3.5. Sự tăng trƣởng về số lƣợng và chiều cao của lá và chồi ở tuần thứ 8


DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH
Hình 1. Dạng sống
Hình 2. Hình dạng lá
Hình 3.Cụm hoa
Hình 4. Chồi của các giống cúc sau 6 tuần ni cấy

Hình 5. Chồi của các giống cúc sau phục hồi ở tuần thứ 8
Hình 6. Sơ đồ quy trình nhân giống bằng ni cấy mơ tế bào


1

MỞ ĐẦU
Lí do chọn đề tài:
Nguồn chiếu sáng là một trong những yếu tố rất quan trọng đối với
ngành công nghiệp vi nhân giống nói chung và cơng nghệ ni cấy mơ thực
vật in vitro nói riêng. Bên cạnh đó, việc tìm ra giải pháp tốt nhất về nguồn
sáng nhằm nâng cao chất lƣợng cây giống cũng nhƣ hạ giá thành sản phẩm
cây trồng cũng đang đƣợc quan tâm hàng đầu.
Với mỗi lồi cây sẽ thích hợp ni cấy trong môi trƣờng ánh sáng khác
nhau sao cho phù hợp với mục đích của ngƣời sản xuất để đem lại hiệu quả
kinh tế cao.
Nhiều loại cây nhƣ Tiêu, Dƣa chuột, Lúa mạch, Lúa mì (Bula và cộng
sự, 1991 [28], cây Khoai tây (Miyashita và cộng sự, 1994) [37], Dâu tây,
Chuối (Nhut và cộng sự, 2002) [41] sinh trƣởng tốt dƣới đèn LED. Nhiều lồi
khác lại thích hợp với ánh sáng từ các nguồn khác nhau.
Để tìm hiểu ảnh hƣởng của ánh sáng đến sự sinh trƣởng và phát triển
chồi của một số giống cây trồng nuôi cấy in vitro chúng tôi tiến hành thực
hiện đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của ánh sáng đến khả năng nhân giống
bằng phương pháp nuôi cây mô một số giống cúc trồng tại Mê Linh, Hà
Nội.
Mục tiêu của đề tài: Đánh giá ảnh hƣởng của điều kiện chiếu sáng đến
khả năng nhân giống bằng phƣơng pháp ni cấy mơ của các giống: Cúc đại
đóa, Cúc pha lê và Cúc trắng tuyết, thuộc lồi Đại đóa (Dendranthema
morifolium (Ramat.) Tzvel.1961), nhằm xây dựng cơ sở dữ liệu cho việc đề
xuất các giải pháp nhân giống và trồng trọt các giống nghiên cứu ở Việt Nam.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn


2

Ý nghĩa khoa học: Góp phần bổ sung vốn kiến thức cho chuyên ngành
Sinh thái học và là cơ sở khoa học cho những nghiên cứu về tài nguyên thực
vật, đa dạng sinh học và trong y - dƣợc học,....
Ý nghĩa thực tiễn: Kết quả của đề tài phục vụ trực tiếp cho việc nhân
giống và gây trồng các giống nghiên cứu ở Việt Nam.
Điểm mới của đề tài: Một số thơng tin về quy trình nhân giống bằng
phƣơng pháp ni cấy mơ của 3 giống thuộc lồi Đại đóa (Dendranthema
morifolium (Ramat.) Tzvel. 1961).
Bố cục của luận văn: Gồm 46 trang, 5 ảnh, 6. bảng, 3 biểu đồ đƣợc
chia thành các phần chính nhƣ sau: Mở đầu 2 trang, chƣơng 1. Tổng quan tài
liệu (11 trang), chƣơng 2. Đối tƣợng, phạm vi, thời gian, nội dung và phƣơng
pháp nghiên cứu (4 trang), chƣơng 3. Kết quả nghiên cứu (20 trang), Kết luận
và kiến nghị (2 trang). Ngồi ra cịn có các phần: Tài liệu tham khảo, Phụ lục
(5 trang)


3

CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1. 1. Ảnh hƣởng của ánh sáng đến thực vật
1.1.1. Các loại ánh sáng cơ bản
Có nhiều loại ánh sáng khác nhau: Các tia tử ngoại, hồng ngoại, tia cực
tím, ánh sáng trắng,…nhƣng khơng phải bất cứ loại ánh sáng nào cũng thích
hợp cho sự sinh trƣởng và phát triển của thực vật, chỉ có ánh sáng trắng (ánh
sáng nhìn thấy) chứa các tia sáng đơn sắc với màu khác nhau (đỏ, vàng, da

cam, lục, lam, tràm, tím) tƣơng ứng với các bƣớc sóng khác nhau ảnh hƣởng
tới quá trình sống của cây. Tuy nhiên chỉ có vài ánh sáng cây sử dụng đƣợc
(nhƣ ánh sáng đỏ) dùng trong quang hợp, trong khi ánh sáng của các bƣớc
sóng khác (nhƣ ánh sáng lục) phản chiếu hay truyền qua lá. Nhƣ vậy, chính
ánh sáng nhìn thấy dẫn các phản ứng sáng của quang hợp và quang hợp chỉ sử
dụng vài thành phần (bƣớc sóng hay màu) của ánh sáng nhìn thấy.
1. 1. 2. Tác động của ánh sáng đối với thực vật
Ánh sáng với vai trò là một nhân tố môi trường
Ánh sáng tác động trực tiếp lên đời sống của thực vật vì nó là yếu tố
quan trọng và cần thiết cho quá trình quang hợp, khơng có ánh sáng thì các
phản ứng của quang hợp không thể diễn ra đƣợc. Ánh sáng ảnh hƣởng đến
thực vật theo 4 hƣớng sau:
- Chất lƣợng: Dạng năng lƣợng bức xạ, màu, quang phổ, thành phần bƣớc
sóng là tất cả những từ dùng diễn tả đặc trƣng này của ánh sáng.
- Số lƣợng: Số lƣợng năng lƣợng bức xạ, cƣờng độ, số photon, tốc độ dòng
xác định rõ đặc trƣng thứ hai này.
- Hƣớng: Có sự đa dạng rất lớn giữa các môi trƣờng sống khác nhau theo
hƣớng chiếu sáng.
- Quang kỳ: Mô tả sự khác nhau đều đặn do chu kì ngày đêm và sự thay đổi
độ dài ngày theo mùa.


4

Ánh sáng trắng: Ánh sáng trắng là tổng hợp của các loại ánh sáng có
bƣớc sóng khác nhau (400 – 800 nm), thích hợp cho nhiều loại đáp ứng của
thực vật.
Ánh sáng đỏ (700-780 nm)/đỏ xa (trên 750 nm)
Kéo dài rễ: Trong nuôi cấy lông rễ của Artemisia annua L., sinh khối lông rễ
và hàm lƣợng artemisia dƣới ánh sáng đỏ cao hơn 17 đến 67% so với dƣới

ánh sáng trắng (Wang và cộng sự, 2001) [47].
Ánh sáng xanh
Thúc đẩy sự sinh trƣởng của mô sẹo: Mô sẹo đƣợc nuôi cấy dƣới ánh
sáng xanh 435 nm cho nhiều sinh khối (18,4 g DW/l) và PeG (2,4 g/l) nhất,
lần lƣợt cao hơn 19 và 41% so với khi nuôi cấy dƣới ánh sáng trắng. Điều này
đƣợc giải thích do hoạt tính của PAL trong mô sẹo đƣợc nuôi cấy dƣới ánh
sáng xanh cao hơn so với dƣới ánh sáng trắng trong tồn bộ thời gian ni cấy
(Ouyang và cộng sự, 2003) [44].
Ức chế sự kéo dài thân: Việc chiếu ánh sáng xanh liên tục trong nuôi
cấy cây Diếp cá Lactuca sativa L. trong môi trƣờng nƣớc làm giảm đáng kể
sự kéo dài trục hạ diệp so với việc chiếu ánh sáng đỏ (Volmaro và cộng sự,
1998). Ánh sáng xanh tăng cũng làm giảm chiều cao của Antirrhinum
(Khattak và cộng sự, 2004) [33].
Ánh sáng xanh lục và tia UV gần
Bƣớc sóng UV gần (200 – 380 nm) và xanh lục có khả năng kìm hãm
sự sinh trƣởng của thực vật do tác động đến quang hợp và sự phát triển bình
thƣờng của cây. Ngƣợc lại khi loại bỏ một cách có chọn lọc các tia UV gần và
xanh lục từ ánh sáng trắng sẽ tăng cƣờng sinh trƣởng cho cây (Internet).
Ánh sáng ảnh hƣởng đến sự nảy mầm của hạt, có loại cần ánh sáng khi nảy
mầm (phi lao,thuốc lá, lúa...) và loại không cần ánh sáng (cà độc dƣợc).


5

Ánh sáng cịn ảnh hƣởng đến hình thái cây, thể hiện ở tính hƣớng sáng, khả
năng tăng trƣởng chiều cao, hình thái loại cây, vỏ thân, sự phân cành, tán lá,
số cành, góc tạo bởi giữa thân và cành...
Vai trị của ánh sáng lên quá trình phát sinh hình thái của thực vật
Quang phát sinh hình thái là quá trình kiểm sốt sự sinh trƣởng, phát
triển và phát sinh hình thái của thực vật dƣới ánh sáng.

Cường độ ánh sáng
Ánh sáng ở cƣờng độ cao gây nên sự sinh trƣởng của mơ sẹo, ở cƣờng
độ trung bình kích thích tạo chồi; ngoài ra, ở cƣờng độ thấp sẽ gia tăng chiều
cao và có màu xanh đậm.
Quang phổ ánh sáng
Vấn đề quang phổ ánh sáng đã đƣợc nhiều tác giả nghiên cứu nhƣ
Pierik (1987)…. Ảnh hƣởng của ánh sáng ở các bƣớc sóng khác nhau đƣợc
trình bày tóm tắt trong bảng 1.2.
Bảng1.1. Ảnh hưởng của các bước sóng ánh sáng khác nhau lên thực vật
Loại ánh sáng

Ký hiệu

Bƣớc sóng nm

Tác động

Hồng ngoại

IR-A

1400

Khơng ảnh hƣởng đặc

800

biệt nhƣng có tác động
lên thực vật

Ánh

sáng

khả Đỏ

kiến

780

Kéo dài thực vật

760

Nảy mầm

700
Da cam

640

Quang hợp cực đại

610

Nảy mầm
Mở lá
Hình thành nụ hoa

Vàng

590

Quang hợp


6

570
Xanh lá cây

510

Đƣợc hấp thụ bởi sắc tố
vàng

Xanh da trời

500

Tính hƣớng sáng

450

Cực tím

Tím

400

UV – A

380

Chiều cao cây

315

Độ dày lá
Kích thƣớc sắc tố

UV – B

280

Không tốt cho quang
hợp, làm tổn thƣơng mơ
thực vật

UV – C

100

Cây chết

1.1.3. Vai trị của nhân tố ánh sáng trong nuôi cấy mô thực vật.
Cƣờng độ ánh sáng mà thực vật sử dụng trong phản ứng quang hợp có
bƣớc sóng từ 400 – 700 nm, với đỉnh từ 660 – 680 nm. Sự phát sinh hình thái
do ánh sáng (sự nảy mầm, sự kéo dài đốt thân…) xảy ra ở những dải bƣớc
sóng từ 400 – 500 nm (xanh lục), 600 – 700 nm (đỏ) và 700 – 800 nm (đỏ xa).

Sự phân phối phổ ánh sáng, quang kỳ và hƣớng chiếu sáng cũng đóng vai trị
quan trọng trong q trình sinh trƣởng của thực vật ni cấy mô. Hiện nay,
ánh sáng trắng (phổ ánh sáng từ khoảng 200 nm đến 800 nm) của đèn huỳnh
quang đƣợc sử dụng phổ biến nhất trong các phịng thí nghiệm nuôi cấy mô.
Ánh sáng đơn sắc từ đèn LED (đi–ốt phát quang) cũng đã và đang đƣợc
nghiên cứu làm nguồn sáng trong nhân giống thực vật. Sử dụng ánh sáng đơn
sắc đỏ (600 – 700 nm) hoặc đỏ xa (700 – 800 nm) hoặc xanh lam của đèn
LED làm cây tăng trƣởng rất tốt và tiết kiệm điện năng hơn so với dùng đèn
huỳnh quang. Một trong những yếu tố của môi trƣờng ảnh hƣởng lên quá


7

trình tạo rễ của mẫu cấy là ánh sáng. Ánh sáng góp phần vào việc tạo rễ. Chỉ
cần cƣờng độ ánh sáng thấp cho quá trình tạo rễ, vì cƣờng độ ánh sáng cao
quá sẽ ngăn cản sự tạo rễ. Đối với một số lồi, quang kỳ có thể ảnh hƣởng đến
sự tạo rễ.Chất lƣợng ánh sáng cũng ảnh hƣởng đến sự ra rễ. Ánh sáng đỏ cam
thích hợp cho sự ra rễ hơn ánh sáng xanh da trời. Sự phát sinh hình thái thực
vật bị ảnh hƣởng bởi các nhân tố của môi trƣờng nhƣ nhiệt độ, CO2, chất dinh
dƣỡng, chất lƣợng ánh sáng, thời gian và cƣờng độ chiếu sáng. Những nhân tố
này ảnh hƣởng đến sự tăng trƣởng chồi và phát sinh hình thái bên cạnh vai trị
của nó trong quang hợp. Debergh và cộng sự năm 1992 [29] đã chứng minh
rằng cƣờng độ chiếu sáng có tác dụng điều hịa kích thƣớc lá và thân cũng
nhƣ con đƣờng phát sinh hình thái đồng thời ảnh hƣởng đến sự hình thành sắc
tố và thủy tinh thể của cây của cây con.
1.2. Các cơng trình nghiên cứu nhân giống cúc bằng nuôi cấy mô
1.2.1. Các nghiên cứu trên thế giới
Năm 1990 khi nghiên cứu về ảnh hƣởng của thành phần môi trƣờng
dinh dƣỡng, Lunegent và Wardly (1990) đã kết luận: Đoạn thân cúc cao 1-2
cm cho phát triển trong mơi trƣờng ni cấy Benzyl Adenin thì chúng hình

thành 2-3 chồi so với mẫu bản và khơng có rễ bất định, cịn trong mơi trƣờng
0,1- 0,3 mg/l axit Indol Butyric thì hình thành 1-2 chồi và có rễ bất định [35].
Năm 1990, Kenth và Toress đã nuôi cấy mô thành công từ đoạn thân và lá
của giống hoa cúc màu tím trên mơi trƣờng MS. Tỷ lệ hình thành chồi đạt
100% và trung bình các cây đƣợc ni cấy mô sau 3-4 tháng đã ra hoa [32].
Sun-Ja Kim và cs (2004) đã nghiên cứu ảnh hƣởng của chất lƣợng ánh sáng
đến tăng trƣởng chiều dài thân và lá của của cây cúc trong ni cấy in vitro
[40].
Ngồi ra, cịn có các cơng trình đề cập đến phân bố và sinh thái, qua
các cơng trình thực vật chí, gây trồng …


8

Họ Cúc (Asteraceae Dumort. 1822 hoặc Compositae Gisek. 1792) là
một trong những họ lớn nhất của Ngành Mộc lan (Magnoliophyta, Thực vật
Hạt kín - Angiospermae) (Takhtajan, 1966). Họ Cúc có khoảng 1.550 chi với
23.000 loài (Takhtajan, 1997), sống ở khắp nơi, trong nhiều môi trƣờng khác
nhau, là họ ở vị trí tiến hóa cao nhất nên rất đa dạng và phức tạp.
Họ Cúc đã đƣợc thế giới nghiên cứu trong nhiều năm, ngồi các đặc điểm
hình thái để phân loại, ngƣời ta cịn chú ý đến mối quan hệ hóa học chứa
trong cây. Họ Cúc trên thế giới đƣợc xếp trong 2 phân họ, 13 tông (K.
Bremer, 1994). Ở Việt Nam họ Cúc có 2 phân họ và 12 tơng.
Lồi Dendrathema morifolium này đã đƣợc tác giả N. N. Tzvelev ghi
nhận trong tác phẩm Flora of Russia tập 7 xuất bản lần đầu năm 1961 nhƣng
chỉ nhắc đến tên, phân bố, nguồn gốc, đặc điểm [38].
Năm 1971, khi nghiên cứu sự thích nghi trong điều kiện lạnh và đơng
trong q trình ni cấy mơ, Ellen G. Sutter đã ghi nhận những bất thƣờng
trong cây tái sinh từ nuôi cấy mô trong tác phẩm “Abnormalities in
Chrysanthemum morifolium Ramat. plants regenerated from long-term tissue

culture and the formation ofepicuticular wax in Dianthus caryophyllus L. and
Brassica oleracea var.capitata L. plants grown in tissue culture” xuất bản
năm 1981. Còn tác giả Mary Kathryn Handley trong tác phẩm “The effect of
temperature and light on Chrysanthemum stunt disease, caused by the
Chrysanthemum stunt viroid”.
Tác giả Lawrence James Bannier đã nghiên cứu lồi này trong cơng
trình “Cold acclimation and freezepreservation of tissue culture of
Chrysanthemum morifolium Ramat.” xuất bản năm 1980 nghiên cứu sự ảnh
hƣởng của nhiệt độ trong thời kì cảm ứng đến sự nở sớm hay muộn của hoa,
điều khiển thời gian nở hoa bằng nhiệt độ.


9

Tại Đại Học Cornell, tác giả Idris Abdel Rahman Mohamed-Ahmed
năm 1982 đã xuất bản cuốn sách Effect of bottom heat on the growth of
Chrysanthemum morifolium Ramat. nói về sự ảnh hƣởng của nhiệt độ đến
sinh trƣởng và phát triển của loài này.
Zhu S hi, Christopher J. Humphries & Michael G. Gilbert trong tác
phẩm Flora of China (1992 - 1999) đã ghi nhận lồi này ở Trung Quốc, mơ
tả hình thái, nơi phân bố và bàn về tên khoa học và loài bố mẹ của loài lai này
(bằng tiếng Anh và tiếng Trung Quốc). Tác giả đã phân loại các giống của
lồi này theo tiêu chí đƣờng kính hoa, dạng đế hoa, hình dạng tràng, màu hoa.
Về nguồn gốc, tác giả cho rằng có thể là lồi Dendranthema indicum (L.) Des
Moul. Hoặc loài Dendranthema lavandulifolium (Fisch. ex Trautv.) Ling et
Shih hoặc Dendranthema chanetii (Levl.) Shih … tuy nhiên trong các phép
lai nhân tạo để tìm hiểu nguồn gốc tổ tiên của loài đều chƣa thỏa đáng nên
cho rằng các đột biến tự nhiên, thụ phấn chéo, sự di truyền ngoài nhân…
trong thời gian lâu dài dƣới tác động của chọn lọc nhân tạo và tự nhiên đã
hình thành nên sự đa dạng các giống loài nhƣ hiện nay.

Các nhà khoa học Benetka và Pavingerova (1995) [26] đã sử dụng kỹ
thuật chuyển gen lạ vào genome của giống hoa để tạo ra giống mới.
Mitouchkina và cộng sự (2000) [36] đã nghiên cứu chuyển gen rolC
bằng việc sử dụng vi khuẩn Agrobacterium rhizogenes đến biến đổi hình dáng
cây và cấu trúc hoa cúc.
Khattak A. M. và cộng sự 2004 [33] đã tiến hành thí nghiệm nghiên
cứu về ảnh hƣởng của ánh sáng bổ sung và mật độ trồng hoa cúc đến chiều
cao cây hoa cúc.
Trong tác phẩm Flora of Great Britain and Ireland, Tập 4 của tác giả
Peter D. Sell, Gina Murrell nhà xuất bản Cambridge University Press năm
2006 [45] đã ghi nhận loài này ở Anh.


10

1.2.2. Các nghiên cứu ở Việt Nam
Ở Việt Nam, ngƣời đầu tiên nghiên cứu nhân giống bằng nuôi cấy mô
là Nguyễn Xuân Linh và các cộng sự năm 1998 thì khả năng tái sinh và nhân
giống của cây cúc là rất cao: cúc CN93 với hệ số nhân là 611 /năm, vàng Đài
Loan 510-610/năm, cúc hồng Đài Loan 310-410 /năm và cúc đỏ Hà Lan 311
/năm. Quy trình nhân giống ni cấy mơ trên cây hoa cúc gồm có 5 bƣớc cơ
bản: tạo nguyên liệu khởi đầu, tạo và nhân nhanh chồi trong môi trƣờng dinh
dƣỡng nhân tạo, tạo cây hoàn chỉnh, đƣa cây ra vƣờn ƣơm và đƣa cây giống
trồng ra ruộng sản xuất. Nguồn cấy mô ban đầu là các đỉnh sinh trƣởng, các
mầm bất định ở nách lá, mơ lá… ngồi ra việc ni cấy mơ cũng có thể dùng
đoạn thân, lá, đài, cánh hoa, nhị… làm mẫu cấy.
Nguyễn Thị Diệu Hƣơng, Dƣơng Tấn Nhựt (2004) [11] khi nghiên cứu
hồn thiện quy trình nhân nhanh giống cây hoa cúc (Chrysanthemum indicum
L.) sạch bệnh bằng kỹ thuật nuôi cấy đỉnh sinh trƣởng trong môi trƣờng 1/2
MS đã bổ sung BAP kết hợp với NAA, IAA, IBA theo sự biến thiên của các

chất kích thích sinh trƣởng. Kết quả cho thấy trong mơi trƣờng 1/2 MS có bổ
sung NAA (0,2-0,5 mg/l), IBA (0,2-0,5 mg/l) đều tạo rễ cho chồi cây hoa cúc
tốt hơn trong mơi trƣờng 1/2 MS có bổ sung IAA (0,2-0,5 mg/l).
Đặng Văn Đông (2005) [7] đã nghiên cứu 4 phƣơng pháp nhân giống
là: tách mầm giá, giâm cành từ cây mẹ chọn lọc trong vƣờn, nuôi cấy mô tế
bào, giâm cành từ cây mẹ nuôi cấy mô tế bào.
Để nâng cao chất lƣợng của các cây giống hoa cúc nuôi cấy in vitro
thông qua nuôi cấy thống khí, Dƣơng Tấn Nhựt và cs (2005) [23] tiến hành
thí nghiệm ni cấy cây hoa cúc (Chrysanthemum sp.) trong các hộp nhựa
trịn có đục lỗ và hộp khơng đục lỗ. Kết quả cho thấy trọng lƣợng tƣơi và
chiều cao cây trong hộp 1 lỗ thống khí cao hơn rõ ràng so với cây đƣợc cấy


11

trong hộp khơng thống khí, có tỉ lệ sống cao, sinh trƣởng, phát triển tốt khi ra
vƣờn ƣơm.
Tác giả Trần Thị Thu Hiền và cộng sự (2007) [9] đã nghiên cứu
phƣơng pháp nhân giống hoa cúc CN97 bằng nuôi cấy mô tế bào đã đƣa ra
kết luận: ở giai đoạn nhân nhanh, mơi trƣờng MS có bổ sung 0,5 mg/l NAA là
mơi trƣờng ra rễ, tạo cây hồn chỉnh phù hợp nhất cho chồi cúc in vitro.
Năm 2009, tác giả Dƣơng Tấn Nhựt và Nguyễn Bá Nam đã công bố
công trình Ảnh hưởng của ánh sáng đơn sắc lên sự sinh trưởng của cây hoa
Cúc (Chrysanthemum morifolium cv. “nut”) nuôi cấy Invitro đã nghiên cứu
ảnh hƣởng của ánh sáng đơn sắc đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím trong q
trình ni cấy Invitro của lồi này [24].
Nguyễn Bá Nam, Nguyễn Đình Lâm, Dƣơng Tấn Nhựt năm 2012 [22]
trong báo cáo khoa học của Tạp chí khoa học và cơng nghệ đã nghiên cứu ảnh
hƣởng của loại mẫu cấy và hệ thống chiếu sáng đơn sắc lên khả năng tái sinh
chồi cây hoa cúc (Chrysanthemum morifolium Ramat. Cv. “Jimba”) nuôi cấy

in vitro.
La Việt Hồng và cộng sự (2014) [10] đã tiến hành nghiên cứu xây dựng
quy trình nhân nhanh giống cúc CN01 bằng kỹ thuật nuôi cấy in vitro. Kết
quả cho thấy: Môi trƣờng tái sinh đa chồi phù hợp là môi trƣờng MS bổ sung
BAP 0,7 mg/l; môi trƣờng ra rễ cho cây in vitro là môi trƣờng MS bổ sung
NAA 0,3 mg/l, cây con đƣợc rèn luyện trên giá thể tro trấu và xơ dừa (1:1)
cho tỷ lệ sống cao nhất.
Ngồi ra, cịn có các cơng trình đề cập đến hình thái, sinh thái và phân
bố qua các cơng trình thực vật chí, gây trồng …, nhƣ các cơng trình của Phạm
Hồng Hộ (1993, 2003) cũng đã ghi nhận và mơ tả lồi này trong sách Cây cỏ
Việt Nam tập 3 trang 352 với tên Chrysanthemum morifolium Ramatuelle,
Bạch cúc, Đại cúc, Cúc trắng, Cúc tím, Autumn… số 88. Trong cơng trình


12

Thực vật chí Việt Nam - Flora of Vietnam tập 7 họ Cúc- Asteraceae
Dumort.của tác giả Lê Kim Biên xuất bản năm 2007 cũng đã nhắc đến phân
loại và các đặc điểm phân loại của loài này. Năm 2003, trong sách Phịng trừ
sâu bệnh trên một số lồi hoa phổ biến của tác giả Đặng Văn Đông và Đinh
Thị Đinh đã đƣa ra tên, triệu chứng, nguyên nhân và cách phịng trừ của một
số sâu, bệnh hại của lồi hoa Cúc nói chung.
Năm 1997, Đặng Văn Đơng khi nghiên cứu ảnh hƣởng của các chế
phẩm và chất kích thích sinh trƣởng nhƣ Spray N-Grow 1%; Atonik 0,5%;
GA3 50 ppm đều có tác dụng rõ rệt tới sự sinh trƣởng, phát triển của cúc
Vàng Đài Loan. Trong đó GA3 tác động mạnh ở giai đoạn sinh trƣởng sinh
dƣỡng, làm tăng chiều cao và rút ngắn thời gian nở hoa, Spray N-Grow và
Atonik tác động mạnh ở giai đoạn sinh thực, nâng cao tỷ lệ nở hoa và kéo dài
độ bền hoa cắt. Cịn 2 loại thuốc Spray-GA3 100ppm cùng có ảnh hƣởng đến
sự sinh trƣởng, phát triển của cúc CN93 trong vụ Đông làm tăng tỷ lệ nở hoa,

đặc biệt là chiều cao cây mang lại hiệu quả kinh tế cao cho ngƣời sử dụng [4].
Nguyễn Xuân Linh và cs (1998), khi nghiên cứu đặc điểm sinh trƣởng,
phát triển các giống cúc ở Việt Nam đã kết luận: các giống nhóm cúc mùa thu
nở hoa vào đầu tháng 11 thì phân hóa hoa từ cuối tháng 8, các giống cúc thu
đơng có thời gian sinh trƣởng 14 tuần và thƣờng nở hoa vào giữa tháng 12
đến đầu tháng giêng [14].
Khi nghiên cứu biện pháp nhân giống hoa cúc bằng giâm cành vào mùa
hè, Nguyễn Thị Kim Lý, Nguyễn Xuân Linh (1999) [16] đã sử dụng Kích
phát tố của cơng ty Thiên Nông và đi đến kết luận: việc sử dụng loại phân bón
này với liều lƣợng 1g thuốc pha trong 1 lít nƣớc sạch và nhúng phần gốc của
cành khoảng 3 phút, rồi đem phần dung dịch thuốc còn lại pha thêm 5g phân
bón lá phun lại lên cành giâm, cứ 3-5 ngày phun dung dịch này 1 lần, có thể
đảm bảo 80 đến 90% số cây ra rễ, với thời gian rút ngắn so với đối chứng từ


13

3-4 ngày. Phƣơng pháp này thƣờng đƣợc áp dụng có hiệu quả cao hơn cho
việc nhân giống vào mùa hè. Hệ số nhân giống cúc theo phƣơng pháp này đạt
từ 15-20 lần, tức là trồng từ 15-20 ha phải có 1 ha vƣờn cây mẹ.
Lê Quang Luận năm 1999 [20] đã khảo sát hiệu ứng tăng trƣởng thực
vật của chế phẩm Oligoalginat (OA) bằng kĩ thuật bức xạ trên cây hoa cúc, sử
dụng dung dịch OA phun lên lá cúc ở các nồng độ khác nhau khi cúc đƣợc
12-14 ngày tuổi sau giâm cành. Kết quả là dung dịch OA có nồng độ 80 ppm
làm tăng q trình sinh trƣởng về chiều cao, số lá, đƣờng kính hoa, tăng trọng
lƣợng cành hoa.
Đặng Văn Đông (2000) đã đề ra phƣơng pháp điều chỉnh sự ra hoa của
cúc vào thời điểm thích hợp bằng cách che bớt ánh sáng hoặc kéo dài thời
gian chiếu sáng trong ngày hoặc sử dụng quang gián đoạn (chiếu ánh sáng
nhân tạo trong thời gian ngắn vào lúc nửa đêm). Giống cúc CN93 ra hoa sớm

trong điều kiện ngày ngắn (thời gian chiếu sáng trong ngày 10-11 giờ/ngày
đêm). Nếu trồng vụ Xuân-Hè (ngày dài), cây đủ thời gian sinh trƣởng 90-110
ngày mới ra hoa, nhƣng nếu trồng vụ Đơng khi thời gian chiếu sáng trong
ngày ngắn thì cây sẽ nở hoa ngay sau khi trồng 20-30 ngày, từ đó dẫn đến
chất lƣợng hoa kém. Để khắc phục điều này, các tác giả trên khuyến cáo sử
dụng ánh sáng nhân tạo bằng cách chiếu sáng quang gián đoạn cho cúc. Kết
quả là cây cúc sinh trƣởng, phát triển bình thƣờng và khi đủ kích thƣớc nhất
định mới ra hoa thì chất lƣợng hoa cao hơn hẳn [5].
Đặng Văn Đông (2005) đã tiến hành điều tra đánh giá tập đoàn các
giống cúc trồng ở miền Bắc Việt Nam. Kết quả đã xác định đƣợc 51 giống
cúc đang đƣợc trồng với mục đích sản xuất hàng hóa và 15 giống đang đƣợc
trồng với các mục đích khác trên quy mơ diện tích ít. Kết quả điều tra cho
thấy các giống cúc đƣợc trồng có xuất xứ tại Hà Nội từ năm 1995 đến nay khá
ít có 6/51 giống, từ vùng hoa Đà Lạt có 5/51 giống, cịn lại chủ yếu nhập nội


14

từ các nƣớc khác nhau. Trong đó Hà Lan 23 giống, Xin-Ga-Po 8 giống, Nhật
Bản 4 giống, Đài Loan 1 giống, Trung Quốc 1 giống và Ấn Độ 1 giống.
Giống cúc Vàng Hè mới (CN01) đã đƣợc Trung tâm Hoa-Cây cảnh (Viện Di
truyền Nông nghiệp) khảo sát, đánh giá, tuyển chọn và hiện nay đang đƣợc
trồng rộng rãi ở các vùng trồng hoa [7].
Đặng Văn Đông (2005); Đặng Văn Đông, Nguyễn Quang Thạch (2005)
đã tiến hành thí nghiệm xử lý quang gián đoạn cho cúc Vàng pha lê trồng vào
vụ Đông [7] [8].
Trong luận án tiến sỹ nông nghiệp của tác giả Đặng Văn Đông năm
2005 Nghiên cứu ảnh hưởng của phương pháp nhân giống, nhiệt độ, ánh
sáng đếnsự ra hoa, chất lượng và hiệu quả sản xuất hoa Cúc
(Chrysanthemum sp.) ở đồng bằng Bắc Bộ đã khái quát về nguồn gốc, quy

mơ, cách trồng, chăm sóc… về sản xuất các giống hoa Cúc ở Đồng bằng Bắc
Bộ [7].
Theo Nguyễn Thị Kim Lý, Nguyễn Xn Linh (2005) thì giống CN01
có khả năng sinh trƣởng, phát triển tốt trong vụ Xuân-Hè và Hè-Thu, tỉ lệ nở
hoa cao (97-99%), khả năng chống chịu sâu bệnh tốt, hình dáng và mầu sắc
hoa đẹp nên đƣợc thị trƣờng ƣa chuộng [18].
Các nghiên cứu về loài Cúc (Chrysanthemum sp.) cả trên thế giới và
Việt Nam đã có khá nhiều nhƣng mỗi giống đều có những đặc điểm riêng biệt
mà những nghiên cứu về từng giống cịn thiếu nhiều.Sự hình thành và phát
triển chồi của các giống cúc nuôi cấy mô mới chỉ đƣợc nhắc đến trong nhiều
cơng trình nhƣng chƣa đƣợc nghiên cứu cụ thể, đây là cơng trình đầu tiên
nghiên cứu ảnh hƣởng của ánh sáng đến khả năng nhân giống các giống
nghiên cứu.


15

CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG, THỜI GIAN
VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2. 1. Đối tƣợng nghiên cứu
Các giống: Cúc đại đóa, Cúc pha lê và Cúc trắng tuyết thuộc lồi Đại
đóa (Dendranthema morifolium (Ramat.) Tzvel. 1961), thơng qua mẫu vật và
tài liệu nghiên cứu.
Tài liệu: Các tài liệu về các giống Cúc đại đóa, Cúc pha lê và Cúc trắng
tuyết thuộc lồi Đại đóa (Dendranthema morifolium (Ramat.) Tzvel. 1961),
nhất là các chuyên khảo về nhân giống bằng nuôi cấy mô.
Mẫu vật: Các mẫu vật thu thập đƣợc trong q trình nghiên cứu gồm
giống Cúc đại đóa (ký hiệu là ĐĐ), giống Cúc pha lê (ký hiệu là PL) và giống
Cúc trắng tuyết (ký hiệu là TT) thuộc loài Đại đóa (Dendranthema
morifolium (Ramat.) Tzvel. 1961) đƣợc trồng ở xã Đại Thịnh, huyện Mê

Linh, Hà Nội và các mẫu tiêu bản đƣợc lƣu giữ tại Phòng tiêu bản thực vật
thuộc Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật. Mẫu dùng để nuôi cấy mô là các
đỉnh sinh trƣởng của các giống đƣợc thu thập từ các cá thể đƣợc trồng ở xã
Đại Thịnh, huyện Mê Linh, Hà Nội.
Hệ thống ánh sáng: Hệ thống đèn LED gồm có hai màu là xanh da trời
(xanh) và đỏ (do công ty TNHH DVTM và XNK Đại Việt sản xuất) đƣợc bố
trí ở các buồng riêng biệt. Đèn LED đỏ và LED xanh bao gồm nhiều đèn nhỏ
kết hợp lại với nhau. Các giàn đèn đƣợc che kín xung quanh để các mẫu cấy
chỉ chịu tác động của ánh sáng từ mỗi giàn đèn của từng thí nghiệm riêng biệt.
Tỉ lệ ánh sáng của đèn LED đƣợc bố trí nhƣ sau: 100% ánh sáng đỏ, 100%
ánh sáng xanh, 50% ánh sáng đỏ +50% ánh sáng xanh. Đối chứng là đèn
huỳnh quang 20W (do Công ty bóng đèn phích nƣớc Rạng Đơng, Việt Nam
sản xuất).


16

Môi trường nuôi cấy: Môi trƣờng nhân nhanh MS+BAP 0,7 mg/l+đƣờng
saccarozơ 30 g/l+ agar 7 g/l.
Hấp khử trùng: Tất cả các môi trƣờng trên đƣợc hấp khử trùng ở 121°C,
áp suất 1 atm trong thời gian 30 phút.
Điều kiện thí nghiệm: Các mẫu cấy in vitro đƣợc nuôi cấy trên mơi
trƣờng thích hợp và tùy mục đích thí nghiệm đƣợc đặt dƣới các tỉ lệ chiếu
sáng khác nhau trong các điều kiện nhƣ sau:
- Thời gian chiếu sáng: 16 giờ/ngày.
- Ẩm độ trung bình: 75 - 85%.
- Nhiệt độ trung bình ở khơng gian bên dƣới hệ thống ánh sáng: 25±2°C.
Dụng cụ và thiết bị được sử dụng trong thí nghiệm: Autoclave, đũa
khuấy, ống đong (100 ml, 250 ml và 1000 ml), phễu, becher nhựa (100 ml và
500 ml), dao mổ, kẹp cấy, đĩa cấy, bình thủy tinh thể tích 250 ml, đèn cồn, tủ

cấy vô trùng, máy đo pH, kính hiển vi huỳnh quang, micropipette, dao lam,
cân, kính hiển vi soi nổi…
2. 2. Phạm vi nghiên cứu
Việc điều tra, thu thập, phân loại các giống Cúc đại đóa, Cúc pha lê và
Cúc trắng tuyết thuộc lồi Đại đóa (Dendranthema morifolium (Ramat.)
Tzvel. 1961) đƣợc tiến hành tại xã Đại Thịnh, huyện Mê Linh, Hà Nội và một
số vùng có sự phân bố của loài này ở Việt Nam.
Việc xác định tên khoa học đƣợc tiến hành tại Phịng thí nghiệm Thực
vật học, Trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội 2 và Phòng Thực vật học, Viện
Sinh thái và Tài nguyên sinh vật.
Việc nghiên cứu nhân giống đƣợc tiến hành tại phịng thí nghiệm Sinh
lý học thực vật, Trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội 2.
2. 3. Thời gian nghiên cứu


17

Từ tháng 2/2015- 05/2016
2. 4. Nội dung nghiên cứu
Điều tra, thu thập phân loại lồi Đại đóa (Dendranthema morifolium
(Ramat.) Tzvel. 1961) tại vùng phân bố của chúng ở Việt Nam và các giống
nghiên cứu. Từ đó, xác định vị trí và giới hạn các giống nghiên cứu.
Nghiên cứu nhân giống bằng nuôi cấy mô trong các điều kiện chiếu
sáng khác nhau (gồm ánh sáng đỏ, ánh sáng xanh lam, ánh sáng trắng và sự
kết hợp giữa ánh sáng đỏ và ánh sáng xanh).
Đánh giá khả năng ra chồi và sự sinh trƣởng của các giống nghiên cứu
(trong các điều chiếu sáng khác nhau).
Đề xuất quy trình nhân giống các giống nghiên cứu ở Việt Nam.
2. 5. Phƣơng pháp nghiên cứu
Để thực hiện các nội dung nghiên cứu của đề tài, chúng tôi sử dụng

phối hợp các phƣơng pháp phổ biến đã và đang đƣợc áp dụng hiện nay. Các
bƣớc tiến hành cụ thể nhƣ sau:
Nghiên cứu tài liệu: Kế thừa các kết quả về thông tin, số liệu và những
tƣ liệu, kết quả liên quan đến đề tài mà các cơng trình nghiên cứu đã báo cáo
tổng kết cơng khai, công bố, đăng tải trên các phƣơng tiện thông tin chính thức,
đặc biệt, các thơng tin về phân bố của các giống Cúc đại đóa, Cúc pha lê và
Cúc trắng tuyết thuộc lồi Đại đóa (Dendranthema morifolium (Ramat.)
Tzvel. 1961) và các tài liệu về nhân giống bằng nuôi cấy mô tế bào thực vật ...
Điều tra thực địa: Đƣợc thực hiện trong các chuyến đi thực địa nhằm
thu thập các dữ liệu về phân loại (thu thập mẫu vật,thu thập thông tin về sự
phân bố, môi trƣờng sống, quan sát mẫu ở trạng thái sống,…). Để làm tốt
công tác điều tra thực địa, chúng tôi tiến hành nghiên cứu theo phƣơng pháp
của Nguyễn Nghĩa Thìn (2007).