Nghiên cứu đa dạng nguồn gen cây sen (Nelumbo nucifera Gaertn.) phục vụ công tác bảo tồn và chọn tạo giống

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
---------

HOÀNG THỊ NGA

NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG NGUỒN GEN
CÂY SEN (Nelumbo nucifera Gaertn.) PHỤC VỤ
CÔNG TÁC BẢO TỒN VÀ CHỌN TẠO GIỐNG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP

Hà Nội - 2016


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
--------

HOÀNG THỊ NGA

NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG NGUỒN GEN
CÂY SEN (Nelumbo nucifera Gaertn.) PHỤC VỤ
CÔNG TÁC BẢO TỒN VÀ CHỌN TẠO GIỐNG
Chuyên ngành:

Di truyền và Chọn giống cây trồng

Mã số:

62.62.01.11

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học:
1. PGS.TS. NGUYỄN THỊ NGỌC HUỆ
2. PGS.TS. LÃ TUẤN NGHĨA

Hà Nội - 2016


iii

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan, đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu và kết
quả nghiên cứu trong luận án này là trung thực và chưa từng được công bố trong bất
kỳ một công trình nào khác.
Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ, hợp tác cho việc thực hiện luận án
này đã được cám ơn và các thông tin trích dẫn trong luận án này đều được chỉ dẫn
rõ nguồn gốc.
Tác giả luận án

Hoàng Thị Nga

iv

LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành luận án này, tôi đã nhận được sự quan tâm giúp đỡ nhiệt tình
của các Thầy, Cô giáo, các tập thể, cá nhân cùng bạn bè đồng nghiệp và gia đình.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất tới PGS.TS Nguyễn Thị Ngọc Huệ Hội Giống cây trồng Việt Nam, PGS.TS. Lã Tuấn Nghĩa - Giám đốc Trung tâm
Tài nguyên thực vật - những Cô Thầy đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt
quá trình thực hiện đề tài cũng như hoàn thành luận án.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Trung tâm Tài nguyên thực vật,
Lãnh đạo Bộ môn Quản lý Ngân hàng gen, các bạn bè đồng nghiệp trong
Trung tâm Tài nguyên thực vật đã tạo điều kiện thuận lợi nhất cho tôi trong quá
trình học tập và thực hiện đề tài.
Tôi xin chân thành cảm ơn các Thầy, Cô giáo, các anh, chị, em trong
Ban Đào tạo sau đại học, Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam đã tận tình giúp đỡ
và chỉ bảo tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài.
Tôi xin chân thành cảm ơn các tập thể, cá nhân, bà con nông dân tại Bắc
Ninh, Bắc Giang, Hà Nam, Hà Nội, Hải Dương, Hưng Yên, Hải Phòng, Nghệ An,
Quảng Ninh, Thừa Thiên Huế, Đồng Tháp và cơ sở chế biến sen lão tại Hưng Yên
đã hợp tác giúp đỡ và chia sẻ thông tin, kinh nghiệm quý báu, cung cấp các mẫu
giống sen trong quá trình thực hiện đề tài.
Cuối cùng tôi vô cùng biết ơn các thành viên trong gia đình đã luôn bên
cạnh, động viên khích lệ, tiếp thêm sức mạnh và nghị lực để tôi hoàn thiện công
trình nghiên cứu này.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày

tháng
Tác giả

Hoàng Thị Nga

năm 2016


v

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN

i

LỜI CẢM ƠN
MỤC LỤC

ii
iii

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

vi

DANH MỤC BẢNG
DANH MỤC HÌNH

vii
x

MỞ ĐẦU

1

CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU
1.1. Giới thiệu chung về cây sen
1.1.1. Nguồn gốc cây sen

6
6
6

1.1.2. Phân loại và phân bố cây sen
1.1.3. Giá trị của cây sen
1.1.4. Đặc điểm thực vật học cơ bản của cây sen
1.1.5. Yêu cầu điều kiện ngoại cảnh của cây sen
1.2. Tình hình sản xuất và thị trường các sản phẩm từ cây sen trên thế giới và
ở Việt Nam
1.2.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ các sản phẩm từ cây sen trên thế giới
1.2.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ các sản phẩm từ cây sen ở Việt Nam

7
8
11
12

1.3. Phân tích đa dạng di truyền ở cây sen
1.3.1. Đa dạng di truyền và các phương pháp đánh giá đa dạng di truyền
1.3.2. Một số loại chỉ thị phân tử thường được sử dụng trong đánh giá đa dạng
di truyền ở cây sen
1.3.3. Kết quả nghiên cứu đa dạng di truyền cây sen
1.4. Thu thập, lưu giữ và sử dụng nguồn gen cây sen
1.4.1. Thu thập và lưu giữ nguồn gen cây sen

1.4.2. Khai thác và sử dụng nguồn gen cây sen
1.5. Nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật canh tác
1.5.1. Kỹ thuật nhân giống
1.5.2. Kỹ thuật trồng trọt, chăm sóc, quản lý sâu bệnh hại
1.5.3. Thu hoạch và bảo quản

19
19

CHƢƠNG 2. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU

15
15
16

22
24
29
29
32
35
35
36
38
40


vi

2.1. Vật liệu nghiên cứu
2.2. Nội dung nghiên cứu

40
42

2.2.1. Điều tra tình hình sản xuất, thị trường và thu thập các mẫu giống sen tại
một số tỉnh ở Việt Nam

42

2.2.2. Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học của các mẫu giống trong tập đoàn
cây sen.
2.2.3. Nghiên cứu đa dạng di truyền các mẫu giống sen

43
43

2.2.4. Đánh giá và xác định một số mẫu giống sen triển vọng
2.3. Địa điểm và thời gian nghiên cứu

43
43

2.4. Phương pháp nghiên cứu
2.4.1. Phương pháp điều tra tình hình sản xuất, thị trường và thu thập các mẫu
giống sen

44

2.4.2. Phương pháp, mô tả đánh giá đặc điểm nông sinh học của các mẫu giống
sen
2.4.3. Các phương pháp sử dụng đánh giá đa dạng di truyền
2.4.4. Đánh giá, xác định một số giống sen triển vọng
2.4.5. Phương pháp đánh giá mức độ sâu bệnh hại
2.4.6. Phương pháp phân tích và xử lý số liệu
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Hiện trạng sản xuất, thị trường và thu thập các mẫu giống sen tại một số
tỉnh ở Việt Nam
3.1.1. Hiện trạng sản xuất, thị trường các sản phẩm từ cây sen
3.1.2. Thu thập mẫu giống và tạo lập tập đoàn sen
3.2. Đánh giá đặc điểm nông sinh học của các mẫu giống sen
3.2.1. Đặc điểm thân, lá của các mẫu giống trong tập đoàn cây sen
3.2.2. Đặc điểm nụ hoa và hoa của các mẫu giống trong tập đoàn sen
3.2.3. Đặc điểm nhị hoa của các mẫu giống trong tập đoàn sen
3.2.4. Đặc điểm gương, hạt sen của các mẫu giống trong tập đoàn cây sen
3.2.5. Khả năng sinh trưởng, phát triển của các mẫu giống sen
3.2.6. Xác định mối tương quan giữa một số tính trạng
3.2.7. Đánh giá tình hình sâu bệnh hại của các mẫu giống sen
3.2.8. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất hạt sen của các mẫu giống

44
47
49
53
56
58
59
59
59

75
78
78
83
90
95
99
101
103
107


vii

3.3. Đánh giá tính đa dạng di truyền các mẫu giống sen trong tập đoàn
3.3.1. Đánh giá đa dạng di truyền các mẫu giống sen dựa vào kiểu hình

110
111

3.3.2. Đánh giá đa dạng di truyền các mẫu giống sen bằng chỉ thị SSR
3.3.3. Đề xuất các hướng khai thác sử dụng nguồn gen sen hiện có

121
129

3.4. Đánh giá, xác định một số mẫu giống sen triển vọng có tiềm năng khai
thác mở rộng sản xuất
3.4.1. Nghiên cứu xác định mẫu giống triển vọng từ nhóm sen lấy hoa

131
131

3.4.2. Nghiên cứu xác định mẫu giống triển vọng từ nhóm sen lấy hạt
3.4.3. Nghiên cứu, xác định mẫu giống sen lấy củ

138
148

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

150

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN
LUẬN ÁN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC

152
153


viii

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
AFLP

Amplified Fragment Length Polymorphism

ARN

Đa hình độ dài nhân bản chọn lọc
Ribonucleic Acid- Axit Ribonucleic

bp

Base pair- Cặp bazơ

BGCI

Botanic Gardens Conservation International
Bảo tồn vườn thực vật quốc tế

Cinet
DNA
dNTP
ĐBSCL

Trang thông tin điện tử Bộ Văn hóa, Thể thao, Du lịch
Deoxyribonucleic Acid-Axit Deoxyribonucleic
Deoxyribonucleotide triphosphate
Đồng bằng sông Cửu Long

ĐBSH

Đồng bằng sông Hồng
International Waterlily and Water Gardening Society –
Hiệp hội làm vườn cây thủy sinh và hoa súng quốc tế
Inter-Simple Sequence Repeats -Chuỗi lặp lại đơn giản giữa
Kilobase (=1.000 cặp bazơ)

Royal Botanic Gardens, Kew-Vườn thực vật Hoàng Gia Anh Kew
Nông nghiệp và Phát triển nông thôn
Phương pháp phân tích phối hợp chính

IWGS
ISSR
Kb
Kew
NN và PTNT
PCA
PCR
RAPD
SSR
SWOT
TNTV
TPP
VHTTDL
WA

Polymerase Chain ReactionPhản ứng khuếch đại chuỗi polymerase
Randomly Amplified Polymorphic DNA
DNA đa hình được nhân bản ngẫu nhiên
Simple Sequence Repeats – Kỹ thuật chuỗi lặp lại đơn giản
Strengths - Weaknesses - Opportunities - Threats
Phân tích SWOT: điểm mạnh, điểm yếu, cơ hội và thách thức
Tài nguyên thực vật
Trans-Pacific Strategic Economic Partnership Agreement
Hiệp định Đối tác Kinh tế Xuyên Thái Bình Dương
Văn hóa Thể thao Du lịch
Water Agar -Môi trường nước Agar

ix

DANH MỤC BẢNG
TT
Tên bảng
Bảng
1.1. Giá trị dinh dưỡng trong 100g củ sen và hạt sen

Trang
8

2.1. Danh sách các mẫu giống sen được thu thập năm 2011-2012 và bảo

40

tồn tại Trung tâm TNTV (An Khánh-Hoài Đức-Hà Nội)
2.2. Danh sách các chỉ thị SSR sử dụng trong nghiên cứu

42

2.3. Thành phần phản ứng PCR cho các mẫu giống sen
3.1. Diện tích và các giống sen hiện trồng tại các địa phương,
(Kết quả điều tra năm 2012-2013)
3.2. Phương thức canh tác cây sen tại các điểm điều tra

51
60

3.3. Các sản phẩm từ cây sen và năng suất sen tại các vùng điều tra,
năm 2012-2013
3.4. Các sản phẩm từ cây sen và thị trường tiêu thụ
( Điều tra năm 2012-2013)
3.5. Các yếu tố hạn chế trong sản xuất cây sen tại các điểm điều tra
3.6. Phân tích điểm mạnh, điểm yếu, cơ hội và thách thức của canh tác và
phát triển cây sen tại vùng nghiên cứu
3.7. Danh sách 42 mẫu giống sen và tọa độ địa lý nơi thu thập

65

3.8 Phân nhóm các mẫu giống sen theo đặc điểm thân, lá
(năm 2012-2013, Hoài Đức-Hà Nội)
3.9. Tham số thống kê tính trạng số lượng về thân lá của các mẫu giống
sen theo nhóm (năm 2012-2013, Hoài Đức-Hà Nội)
3.10. Phân nhóm các mẫu giống sen theo đặc điểm nụ hoa và hoa
(năm 2012-2013, Hoài Đức-Hà Nội)
3.11. Tham số thống kê các tính trạng số lượng về cánh hoa lớp bên ngoài
của các mẫu giống sen phân theo nhóm (năm 2012-2013, Hoài ĐứcHà Nội)
3.12. Tham số thống kê các tính trạng số lượng về cánh hoa lớp bên trong
của các mẫu giống sen phân theo nhóm (năm 2012-2013, Hoài ĐứcHà Nội)
3.13. Phân nhóm các mẫu giống sen theo đặc điểm nhị hoa
(năm 2012-2013, Hoài Đức-Hà Nội)

79

62

69
72

73
75

81
84
88

90

91


x

TT
Tên bảng
Bảng
3.14. Tham số thống kê tính trạng số lượng về nhị hoa của các mẫu giống
sen (năm 2012-2013, Hoài Đức-Hà Nội)

Trang
93

3.15. Tham số thống kê tính trạng số lượng về nụ, hoa và năng suất hoa của

94

các mẫu giống sen (năm 2012-2013, Hoài Đức-Hà Nội)
3.16. Phân nhóm các mẫu giống theo đặc điểm gương sen và hạt sen (năm

98

2012-2013, Hoài Đức-Hà Nội)
3.17. Phân nhóm các mẫu giống sen qua các giai đoạn sinh trưởng và tham

100

số thống kê (năm 2012-2013, Hoài Đức- Hà Nội)
3.18. Tình hình sâu hại trên cây sen (Hoài Đức, 2012-2014)
3.19. Mức độ nhiễm bệnh thối thân trên cây sen (Hoài Đức, 2015)

104
105

3.20. Phân nhóm các mẫu giống sen theo một số tính trạng chính và năng
suất hạt sen (năm 2012-2013, Hoài Đức-Hà Nội)
3.21. Phân nhóm các mẫu giống ở mức tương đồng 0,355
3.22. Thông tin đa hình các locut SSR ở các mẫu giống sen nghiên cứu.
3.23. Tỷ lệ dị hợp (H%) và tỷ lệ khuyết số liệu (M%) của 42 mẫu giống sen
3.24. Đặc điểm sinh trưởng của 7 mẫu giống thuộc nhóm sen lấy hoa
(năm 2014, Hoài Đức-Hà Nội)

108

3.25. Đặc điểm sinh trưởng phát triển của 7 mẫu giống thuộc nhóm sen lấy
hoa (năm 2014, Hoài Đức-Hà Nội)
3.26. Số lượng cánh hoa, nhị hoa của 7 mẫu giống thuộc nhóm sen lấy hoa
(năm 2014, Hoài Đức-Hà Nội)
3.27. Năng suất và chất lượng hoa của 7 mẫu giống thuộc nhóm sen lấy
hoa (năm 2014, Hoài Đức-Hà Nội)

3.28. Phân nhóm 33 mẫu giống sen lấy hạt theo sinh trưởng, phát triển
và các tham số thống kê (năm 2012-2013, Hoài Đức-Hà Nội)
3.29. Đặc điểm sinh trưởng, phát triển của 18 mẫu giống sen lấy hạt
(năm 2013, Hoài Đức, Hà Nội)
3.30. Một số đặc điểm nông học và năng suất hạt của 18 mẫu giống sen
lấy hạt (năm 2013-2014, Hoài Đức-Hà Nội)
3.31. Đặc điểm sinh trưởng phát triển của 3 giống sen lấy hạt triển vọng
(năm 2014, Hoài Đức, Hà Nội)

134

118
124
126
134

135
137
140
142
144
145


xi

TT
Tên bảng
Bảng
3.32. Một số tính trạng chính và năng suất của 3 giống sen lấy hạt triển

vọng (năm 2014, Hoài Đức-Hà Nội)

Trang
146

3.33. Đặc điểm hạt sen của 3 mẫu giống sen lấy hạt triển vọng

146

(năm 2014, Hoài Đức-Hà Nội)
3.34. Kết qủa phân tích chất lượng hạt sen

147

3.35. Đặc điểm sinh trưởng phát triển của 2 giống sen lấy củ
(năm 2012-2013, Hoài Đức-Hà Nội)

148

3.36. Một số tính trạng và năng suất của 2 giống sen lấy củ
(năm 2012-2013, Hoài Đức-Hà Nội)

149


xii

DANH MỤC HÌNH
TT

Tên hình

Trang

Hình
2.1. Quy trình tách chiết ADN tổng số từ lá sen

50

2.2. Sơ đồ tuyển chọn, xác định giống sen lấy hạt triển vọng

54

3.1. Một số hình ảnh về hoạt động điều tra tình hình sản xuất, thị

68

trường tiêu thụ các sản phẩm từ cây sen
3.2. Quá trình chế biến hạt sen lão thành sen trắng

71

3.3. Bản đồ phân bố 42 mẫu giống sen thu thập tại các vùng khác nhau

76

trong cả nước
3.4.

Hình dạng nụ hoa của các mẫu giống trong tập đoàn cây sen

85

3.5

Cấu tạo kiểu hoa của các mẫu giống trong tập đoàn cây sen

85

3.6.

Hình dạng hoa của các mẫu giống trong tập đoàn cây sen

86

3.7.

Cánh hoa ở lớp cánh bên ngoài, lớp cánh bên trong

86

và hình dạng nhị hoa của các mẫu giống trong tập đoàn cây sen
3.8.

Hình dạng gương sen khi sắp chín

96

3.9.

Bề mặt gương sen và vị trí đính hạt trên gương sen

96

3.10. Cách sắp xếp hạt trên gương sen

97

3.11. Hình dạng hạt sen của các mẫu giống trong tập đoàn

97

3.12 Tương quan giữa màu sắc nụ hoa và màu sắc hoa

101

3.13. Tương quan giữa năng suất sen chè và tỷ lệ hạt chắc/gương

102

3.14. Tương quan giữa năng suất sen chè và số hạt/gương sen

102

3.15. Tương quan giữa năng suất sen chè và khối lượng 100 hạt

102

3.16 Tương quan giữa năng suất sen chè và số hàng hạt/gương sen

102

3.17. Nấm Pythium sp và Phythopthora sp gây thối thân ở sen Lai lùn S7

106

3.18. Sơ đồ hình cây về mối quan hệ di truyền của 42 mẫu giống sen dựa

114

trên chỉ thị hình thái với 26 tính trạng hình thái nông học
3.19. Hình ảnh điện di ADN tổng số của 42 mẫu giống sen trên gel
agarose 1%

121


xiii

TT

Tên hình

Trang

Hình
3.20. Hình ảnh điện di sản phẩm PCR của 42 mẫu giống sen với 5 cặp

123

mồi Nelumbo-34, PR01, PR10, PL 69 và PL 74.
3.21. Sơ đồ hình cây về mối quan hệ di truyền của 42 mẫu giống sen

128

bằng chỉ thị SSR
3.22. Hình dạng nụ hoa của các mẫu giống thuộc nhóm sen lấy hoa

132

3.23. Hình dạng hoa của 7 mẫu giống thuộc nhóm sen lấy hoa

132


1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Ở Việt Nam cây sen mọc hoang dại và được trồng khá phổ biến suốt từ Bắc
vào Nam trong các ao, hồ, đầm, ruộng sâu nhiều bùn, thậm chí có thể sinh trưởng,
phát triển tốt ngay cả trong điều kiện đất trũng, nước ngập sâu mà các cây trồng
khác không thể tồn tại được. Diện tích trồng sen ở nước ta còn ít, ước chừng khoảng
trên 3000 ha, nhưng hàng năm đã cung cấp từ vài trăm đến 1.000 tấn hạt sen cho thị
trường trong nước và xuất khẩu. Từ lâu cây sen đã trở nên thân thuộc và gần gũi với
người dân Việt Nam. Miền Bắc nổi tiếng với sen Tây Hồ dùng làm hoa cảnh và ướp
chè; miền Trung có sen Hồng Nghệ An; sen Trắng Đại nội Huế dùng lấy hạt, làm
hoa cảnh; miền Nam có sen Hồng Đồng Tháp lấy hạt. Giá trị của cây sen không chỉ
dừng lại ở ý nghĩa vật chất, kinh tế mà còn mang cả ý nghĩa về mặt tinh thần. Tại
Myanmar từ cuống lá sen người ta còn có thể sản xuất ra tơ và vải lụa gắn với tín

ngưỡng Phật giáo (Bộ Ngoại giao Việt Nam, 2013).
Hầu hết các bộ phận của cây sen đều có thể sử dụng được trong văn hóa ẩm
thực và trong y học. Từ phiến lá, cuống lá, nụ, hoa, hạt đến ngó sen, củ sen đều có
thể dùng để chế biến các món ăn, thức uống ngon và bổ dưỡng như nộm ngó sen,
mứt sen, chè sen Huế, gà hấp lá sen, cá hấp lá sen, bánh lá sen, củ sen muối, cốm
trong lá sen, trà sen Tây Hồ, rượu sen Đồng Tháp… mang đậm nét văn hóa Việt.
Hạt sen và củ sen là những thực phẩm quý, giàu dinh dưỡng, chứa nhiều nguyên tố
vi lượng, các vitamin, chất xơ… giúp tăng cường sức khỏe cho con người (Nguyen,
Q., 2001b). Hạt sen, tâm sen, lá sen cũng là những nguyên liệu quý trong các bài
thuốc cổ truyền giúp an thần, điều trị mất ngủ, ổn định huyết áp và cầm máu.
Giá trị tinh thần mà cây sen mang lại được thể hiện trong các lĩnh vực văn
học, văn hóa mỹ thuật. Hình ảnh hoa sen xuất hiện rất nhiều trong thơ ca nhằm ca
ngợi Bác Hồ kính yêu: “Tháp Mười đẹp nhất bông sen/Việt Nam đẹp nhất có tên
Bác Hồ”; Ca ngợi sức sống bền vững và mãnh liệt: “Hoa sen mọc bãi cát lâm/Tuy
rằng lấm láp vẫn mầm hoa sen” và ca ngợi tình yêu đôi lứa: “Hôm qua tát nước đầu


2

đình/Bỏ quên chiếc áo trên cành hoa sen”. Hình ảnh hoa sen còn xuất hiện trong
nhiều tác phẩm nghệ thuật từ thời Đinh, Lý, Trần, Lê như kiến trúc Chùa Một Cột,
bia tiến sĩ ở Văn Miếu, bệ tượng Phật… và hiện nay là biểu tượng của Hãng hàng
không quốc gia Việt Nam hay trên trang thông tin điện tử của Bộ VHTTDL. Tại các
vùng trồng sen người dân còn gắn với du lịch sinh thái để phục vụ giáo dục và
quảng bá hình ảnh quê hương đất nước.
Tuy đã có vị trí nhất định trong đời sống văn hóa và đậm nét trong tiềm thức
của người Việt nhưng đến nay hoa sen vẫn chưa được lựa chọn, suy tôn là Quốc hoa
của Việt Nam, mặc dù kết quả lựa chọn Quốc hoa do Bộ VHTTDL tổ chức năm
2011 được người dân hưởng ứng, đã có 62,1% ý kiến được hỏi trên mạng internet
chọn hoa sen là Quốc hoa Việt Nam (Thanh Hoài, 2013). Một số nguyên nhân

chính được xác định do: (1) Hoa sen Trắng đã được Ấn Độ tôn vinh là Quốc hoa;
(2) Bộ sưu tập hoa sen của Việt Nam còn nghèo nàn, đồng thời ở miền Bắc nước ta
chỉ có duy nhất 1 vụ sen/năm; (3) Hoa sen rất nhanh tàn; (4) Nghiên cứu và khai
thác công dụng của cây sen còn rất hạn chế, vì vậy giá trị cũng như vị thế của cây
sen chưa xứng tầm với những gì vốn có thuộc về loài cây này (Đặng Văn Đông,
2011), do đó rất cần có những nghiên cứu sâu thêm về giống và kỹ thuật canh tác.
Trong khi đó, hiện nay các giống sen địa phương có các đặc tính quí đang bị
suy giảm một cách nghiêm trọng và đứng trước nguy cơ mất dần theo thời gian do
phương thức tự để giống và lối canh tác theo kinh nghiệm dân gian, sản xuất manh
mún, tự phát, thiếu qui hoạch tổng thể và diện tích trồng sen có xu hướng giảm dần
do qũy đất nông nghiệp ngày càng hạn hẹp. Việc chế biến sản phẩm sen tươi hoàn
toàn thủ công chưa có máy móc hỗ trợ nên không thể sản xuất hàng hóa lớn cũng là
một nguyên nhân hạn chế việc mở rộng diện tích trồng sen ở nhiều vùng có điều
kiện thuận lợi phát triển sen. Hơn nữa, việc nghiên cứu trên cây sen chưa nhiều, chủ
yếu tập trung vào lĩnh vực thực phẩm và dược liệu dùng làm thuốc, thực phẩm chức
năng thông thường, mới có một số nghiên cứu nhập nội giống và kỹ thuật canh tác
trong khi công tác bảo tồn và chọn tạo giống sen ở Việt Nam hầu như chưa được
quan tâm nghiên cứu.


3

Tạo lập tập đoàn sen với đầy đủ các dữ liệu quản lý, dữ liệu mô tả, đánh giá
của các giống sen ở Việt Nam để phục vụ công tác bảo tồn và khai thác sử dụng là
việc làm tất yếu, cấp bách phục vụ công tác bảo tồn và khai thác tài nguyên hoa sen
trong nền kinh tế tri thức.
Đánh giá nguồn gen, bao gồm đánh giá đa dạng di truyền và xác định đơn vị
bảo tồn (kiểu gen) là công đoạn quan trọng trong công tác bảo tồn và sử dụng
nguồn gen thực vật. Hiểu biết về phân loại, phân nhóm và mối quan hệ di truyền
giữa các nguồn gen là cơ sở để sử dụng hiệu quả nguồn vật liệu cho công tác chọn

tạo giống sen mới cũng như định hướng bảo tồn và thực hiện quyền sở hữu trí tuệ
về sản phẩm hoa sen bản địa quí. Tuy nhiên, đến nay chưa có công trình nào nghiên
cứu về công tác thu thập, bảo tồn, đánh giá và phân lập tập đoàn sen ở Việt Nam
dựa vào đặc điểm hình thái đặc trưng của giống và bằng chỉ thị phân tử, từ đó đề
xuất hướng khai thác sử dụng nguồn gen cây sen phục vụ cho bảo tồn và chọn tạo
cải tiến giống sen.
Xuất phát từ thực tế trên chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu đa dạng
nguồn gen cây sen (Nelumbo nucifera Gaertn.) phục vụ công tác bảo tồn và chọn
tạo giống”.
2. Mục tiêu của đề tài
Điều tra thu thập và tạo lập được tập đoàn cây sen có quy mô 35-40 mẫu
giống, xây dựng được bản đồ phân bố các mẫu giống sen trong tập đoàn.
Đánh giá được các đặc điểm nông sinh học, đa dạng hình thái và mức độ đa
dạng di truyền của các mẫu giống sen trong tập đoàn phục vụ cho công tác bảo tồn
và chọn tạo giống.
Tuyển chọn, xác định được các mẫu giống sen triển vọng, phù hợp cho các
mục đích sử dụng khác nhau (lấy hoa, lấy hạt, lấy củ) và một số tổ hợp lai tiềm
năng phục vụ cho công tác chọn tạo, cải tiến giống sen.


4

3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
3.1. Ý nghĩa khoa học
Kết quả nghiên cứu của đề tài cung cấp các dẫn liệu khoa học có giá trị về
đặc điểm nông sinh học, phân nhóm theo các tính trạng đặc trưng và mức độ đa
dạng di truyền của tập đoàn 42 mẫu giống sen được thu thập từ các vùng miền của
Việt Nam cũng như nguồn vật liệu di truyền khởi đầu cho công tác bảo tồn và chọn
tạo giống sen.
Luận án là tài liệu tham khảo tốt cho công tác nghiên cứu, đào tạo, bảo tồn

và phát triển nguồn gen cây sen Việt Nam.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Đã chỉ ra được những khó khăn và hạn chế của sản xuất và tiêu thụ sen, góp
phần thiết thực vào việc định hướng bảo tồn và phát triển cây sen ở ĐBSH nói riêng
và cả nước nói chung.
Kết quả về đánh giá đặc điểm nông sinh học và phân tích đa dạng di truyền là
cơ sở khoa học để đề xuất các hướng khai thác sử dụng hiệu quả tập đoàn 42 mẫu
giống sen hiện có.
Đề tài đã tuyển chọn và giới thiệu cho sản xuất 6 giống sen triển vọng, trong
đó có 3 giống sen lấy hoa gồm sen Tây Hồ (S21), sen Trắng (S22) sen Cảnh (S25)
và 3 giống sen lấy hạt là sen Mặt Bằng (S2), sen Bát xanh (S12) và sen Cánh hồng
(S18). Bước đầu đề xuất được 8 tổ hợp lai cho mục đích sen lấy hoa, sen lấy hạt,
phục vụ công tác chọn tạo giống sen.
4. Những đóng góp mới của đề tài
Tạo lập được tập đoàn với 42 mẫu giống sen Việt Nam với đầy đủ bộ dữ liệu
về quản lý và dữ liệu mô tả là nguồn vật liệu di truyền quí phục vụ công tác bảo tồn
và khai thác sử dụng nguồn gen sen ở Việt Nam.
Bổ sung những dẫn liệu khoa học mới về đặc điểm nông sinh học và đa dạng
di truyền của 42 mẫu giống sen thu thập từ 3 miền của Việt Nam. Kết quả phân


5

nhóm mẫu giống theo các tính trạng đặc trưng, theo mối quan hệ di truyền dựa trên
sự kết hợp phân tích chỉ thị hình thái và chỉ thị phân tử là cơ sở khoa học tin cậy
cho công tác bảo tồn và khai thác sử dụng hiệu quả các nguồn gen sen hiện có.
Giới thiệu 8 tổ hợp lai và 6 giống sen triển vọng cho mục đích lấy hoa, lấy hạt
phục vụ sản xuất, nhằm nâng cao giá trị sử dụng và giá trị kinh tế của cây sen.
5. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu của đề tài
5.1. Đối tượng nghiên cứu

Các mẫu giống sen hiện còn tồn tại trong sản xuất và đã được trồng tại Việt
Nam; hiện trạng sản xuất và thị trường sen tại vùng ĐBSH; đa dạng di truyền của
42 mẫu nguồn gen sen hiện có.
5.2. Phạm vi nghiên cứu
Điều tra, đánh giá tình hình sản xuất và thị trường tiêu thụ các sản phẩm từ
cây sen chỉ tiến hành tại 6 tỉnh ở miền Bắc bao gồm Bắc Giang, Bắc Ninh, Hà Nội,
Hải Dương, Hưng Yên và Hà Nam.
Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học, đa dạng hình thái và tính đa dạng di
truyền của tập đoàn 42 mẫu giống sen được thu thập từ 10 tỉnh thành trong cả nước
gồm: Hà Nội, Bắc Ninh, Hải Dương, Hưng Yên, Hà Nam, Hải Phòng, Quảng Ninh,
Nghệ An, Thừa Thiên Huế và Đồng Tháp.
Tuyển chọn xác định giống sen triển vọng theo các mục đích sử dụng.
Toàn bộ các thí nghiệm của đề tài được thực hiện tại Trung tâm Tài nguyên
thực vật trong thời gian từ 2011-2015.


6

CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU
1.1. Giới thiệu chung về cây sen
1.1.1. Nguồn gốc cây sen
Cây sen (Nelumbo nucifera Gaertn.) là loại cây thủy sinh đa niên có nguồn
gốc từ các nước châu Á nhiệt đới (Trần Hợp, 2000), xuất phát từ Ấn Độ (Makino
and Tomitaro, 1979), sau đó được đưa đến Trung Quốc, Nhật Bản, vùng bắc châu
Úc và nhiều nước khác. Ngày nay, cây sen được trồng phổ biến tại Ấn Độ, Nhật
Bản, Trung Quốc… đồng thời các sản phẩm từ cây sen cũng được tiêu thụ mạnh
khắp châu Á (Nguyễn Phước Tuyên, 2007).
Sen là một trong 12 loài cây thủy sinh được trồng cách đây hơn 3.000 năm.
Cây sen còn được coi là một trong số những cây cổ nhất cho đến nay. Năm 1972,

các nhà khảo cổ của Trung Quốc đã tìm thấy hóa thạch của hạt sen 5.000 tuổi ở tỉnh
Vân Nam. Năm 1973, hạt sen 7.000 tuổi khác được tìm thấy ở tỉnh Chekiang. Một
lượng lớn hạt sen được khám phá ở tỉnh Shan-tung, Liaoning và ngoại thành phía
tây Bắc Kinh có niên đại trên 1.000 năm. Shen Miller và cs., (1995) phát hiện hạt
sen 1228±271 tuổi trong những hồ cổ của tỉnh Putatien, Liaoning vẫn còn khả năng
nẩy mầm, một kỷ lục về sức sống bền lâu nhất được ghi nhận từ trước tới nay. Hạt
sen tìm thấy ở Đông bắc Trung Quốc nằm trong vùng nhiệt độ thấp được phủ một
lớp bùn, hạt vẫn duy trì được sức sống sau hơn 600 năm (Xueming H., 1987).
Các nhà khảo cổ Nhật Bản cũng tìm thấy những hạt sen đã bị đốt cháy trong
hồ cổ sâu 6m tại Chiba có niên đại 1.200 năm (Iwao, 1986). Một số giống sen lấy
hạt có nguồn gốc từ Nhật Bản nhưng các giống sen lấy củ thì xuất phát từ Trung
Quốc (Takahashi B., 1994). Các giống sen của Trung Quốc khi du nhập sang Nhật
Bản bị nội địa hóa và mang các tên gọi Nhật Bản như Taihakubasu, Benitenjo,
Kunshikobasu, Sakurabasu và Tenjinkubasu (Yamaguchi M., 1990). Ngày nay, các
quẩn thể sen dạng hoang dại vẫn được tìm thấy dễ dàng tại các nước châu Á và
châu Mỹ (Qichao and Xingyan, 2005).


7

1.1.2. Phân loại và phân bố cây sen
Cây sen (N. nucifera Gaertn.) thuộc chi Nelumbo Adans, họ sen Nelumbonaceae, bộ sen -Nelumbonales, phân lớp Mộc Lan - Magnoliales, lớp hai
lá mầm - Dicotyledonae, ngành thực vật hạt kín - Angiospermea (Phạm Văn Duệ,
2005). Trong bộ sen chỉ có duy nhất một họ sen và trong họ sen chỉ có một chi
Nelumbo Adans với hai loài rất gần nhau là N. nucifera và N. lutea (Savolainen and
Chase, 2003). Loài N. nucifera Gaertn. được phân bố ở châu Á và châu Đại Dương
còn N. lutea Willd (sen Mỹ) phân bố ở Bắc và Nam Mỹ (Qichao and Xingyan,
2005). Hai loài sen này khác biệt nhau bởi đặc điểm hình thái giữa chúng như kích
cỡ cây, hình dạng lá, hình dạng và màu sắc cánh hoa (Zhang Xy et al., 2011).
Loài N. nucifera Gaernt. có bộ nhiễm sắc thể 2n=16, được trồng làm sen

cảnh, sen lấy củ và sen lấy hạt. Đặc điểm thân dày, cao và nhiều gai, củ đều phát
triển ở đáy ruộng hoặc ao, lá gần tròn có đường kính lớn. Cây non có khả năng
thích nghi trong nước sâu rất nhanh (Magness et al., 1971). Một chu kỳ sống của
cây sen thường chưa tới 12 tháng, thông thường cây sen cần phải mất từ 4-6 tháng
để hình thành lá, nụ, hoa, hạt, củ, trưởng thành trước khi bước sang giai đoạn ngừng
sinh trưởng của cây (Xueming, 1987).
Loài N. lutea Willd hình thành ở tầng nước nông rồi phát triển ra vùng nước
sâu hơn, mực nước thích hợp từ 0,6-2,0 m. Thời gian nở hoa từ tháng 6-9, hoa màu
vàng hoặc màu kem, đường kính từ 7,6 đến 20,0 cm, kéo dài 3-4 ngày. Ở châu Mỹ,
môi trường sống của cây sen trong tự nhiên đã và đang bị phá hủy nên những quần
thể sen của loài N. lutea Willd. đã giảm đáng kể về diện tích, chúng đã được đưa
vào danh sách loài có nguy cơ tuyệt chủng ở New Jersey, Pennsylvania và bị đe dọa
ở Michigan, Delaware (Sayre, 2004).
Theo kết quả nghiên cứu của Warner-Orozco O. (2009), hầu hết các giống sen
được lai tạo ra giữa loài N. lutea với N. nucifera là các giống sen cảnh.
Ở Việt Nam, cây sen chỉ có một loài là N. nucifera, phân bố rộng rãi khắp
mọi nơi trong các ao, hồ, đầm lầy hay ruộng sâu. Các tỉnh trồng nhiều sen như Bắc


8

Ninh, Bắc Giang, Hà Nội, Thanh Hóa, Nghệ An và khu vực ĐBSCL (như Đồng
Tháp, An Giang, Sóc Trăng, Long An…). Hàng trăm hecta sen mọc tập trung và
gần như thuần chủng, đã tạo nên cảnh quan sinh thái đặc biệt của vùng Đồng Tháp
Mười. Trước đây cây sen chủ yếu mọc hoang dại theo trạng thái tự nhiên và đã có
từ lâu, nhưng hiện nay ở một số nơi sen là cây trồng mang lại hiệu quả kinh tế cao
và còn dùng làm cây cảnh ở các công sở, trường học (Đặng Văn Đông, 2011).
1.1.3. Giá trị của cây sen
1.1.3.1. Giá trị dinh dưỡng
Giá trị dinh dưỡng trong củ sen và hạt sen được Nguyen, Q. (2001a) đề cập ở

bảng 1.1. Hạt sen và củ sen gồm rất nhiều dinh dưỡng bổ ích. Hạt sen, ngó sen,củ
sen là các sản phẩm mang lại giá trị dinh dưỡng cao nhất ở cây sen, chúng bao gồm
protein, lipid, gluxit, các chất khoáng (canxi, sắt, photpho, natri, kali, tro), chất xơ,
vitamin ( B1, B2, C) và nhiều axit amin không thay thế, rất cần thiết cho con người.
Hạt sen có hàm lượng bột đường, protein khá cao, ít chất béo, hàm lượng canxi cao
cần thiết cho phát triển xương, giúp lưu thông máu và chất dịch trong cơ thể.
Bảng 1.1. Giá trị dƣỡng trong 100 g củ sen và hạt sen
Thành phần
Nước (g)
Năng lượng (kcal)
Năng lượng (kj)
Protein (g)
Chất béo (g)
Đường (g)
Chất xơ dễ tiêu (g)
Calcium (mg)
Phosphorus (mg)
Sắt (mg)
Natri (mg)
Kali (mg)
Vit B 1 (mg)
Vit B 2 (mg)
Niacin (mg)
Vit C (mg)

Củ
Muối
Tươi
81,2
81,0

66,0
68,0
276,0
285,0
2,1
1,8
0,0
0,0
15,1
15,8
0,6
0,6
18,0
17,6
60,0
55,0
0,6
0,5
28,0
19,0
470,0
350,0
0,09
0,07
0,02
0,01
0,2
0,2
55,0
37,0

( Nguồn: Nguyen Q., 2001a)

Hạt
Luộc
67,7
121,0
506,0
8,1
0,2
21,1
1,4
95,0
220,0
1,8
2,0
420,0
0,19
0,08
1,16
0,0

Tươi
13,0
335,0
1402,0
17,1
1,9
62,0
1,9
190,0

650,0
3,1
250,0
1100,0
0,26
0,10
2,1
0,0


9

1.1.3.2. Giá trị y học
Trong y học, sen được coi là một loại thảo dược truyền thống quan trọng của
Trung Quốc và nhiều nước ở châu Á bởi tất cả các bộ phận của cây sen đều được sử
dụng (Xueming, 1987). Theo danh y Lê Hữu Trác, nhờ hấp thụ được thanh khí và
hương thơm của đất trời nên toàn bộ các bộ phận của cây sen đều được sử dụng làm
các bài thuốc cổ truyền rất hiệu nghiệm (Đặng Văn Đông, 2011). Điều này được
minh chứng qua nhiều nghiên cứu dưới đây:
Lá sen là chất làm mát, có tác dụng làm se vết thương, lợi tiểu được dùng
chữa tiêu chảy, sốt cao, bệnh trĩ và bệnh phong (Nguyen Q., 1999; Ku-Lee et al.,
2005). Ngoài ra một loại rượu của Hàn Quốc được làm từ lá và hoa sen có chứa các
hoạt chất chống ôxy hóa, làm giảm stress, chống nguy cơ mắc bệnh mãn tính (KuLee et al., 2005). Hợp chất nuciferin chiết từ lá sen có tác dụng giải thắt co cơ trơn,
ức chế thần kinh trung ương, chống viêm, giảm đau, chống ho, kháng serotonin và
có hoạt tính phong bế thụ thể adrenergic. Ngoài ra, nuciferin có tác dụng tăng
cường quá trình ức chế các tế bào thần kinh vùng vỏ não cảm giác (Nguyễn Thị
Nhung và cs., 2000, Hoàng Thị Tuyết Nhung, 2012).
Hoa sen có chứa các hợp chất alkaloid làm giãn mạch, hạ huyết áp và có khả
năng chống loạn nhịp tim. Cánh hoa được dùng điều trị bệnh giang mai, cuống hoa
kết hợp với các loại thảo mộc khác điều trị chảy máu tử cung (Ku-Lee et al., 2005).

Nhị hoa giúp củng cố chức năng của thận và đặc biệt hữu ích trong điều trị các rối
loạn tình dục nam và nữ (Nguyen Q., 1999). Tại Ấn Độ, mật của những con ong hút
mật hoa sen được coi là một loại thuốc bổ để điều trị các rối loạn về mắt
(BGCI, 2006).
Hạt sen chứa chất chống ôxit mạnh, kích thích enzyme phân hủy mô mỡ
trong cơ thể, làm chậm tiến trình lão hóa và ngăn ngừa ung thư (Dharmananda S.,
2002). Hạt sen có tác dụng giảm huyết áp, hạ nhịp tim, giảm cholesterol trong máu,
cắt cơn nôn hay làm dịu phản ứng co giật của hệ thống tiêu hóa và tử cung. Trong
Đông y, người ta dùng hạt sen để điều trị viêm ruột, tiêu chảy mãn tính, tăng tiết


10

dịch và khí hư, nó có tác dụng giảm đau, đặc biệt hiệu quả trong điều trị bệnh mất
ngủ. Hạt sen còn có tác dụng như một loại thuốc bổ lá lách (Follett and Douglas,
2003); làm vị thuốc chống trầm cảm và ức chế viêm được sử dụng ở nhiều nước
châu Á (Bi Y. et al., 2006). Theo Hyo et al., (2005); Kim et al., (2006), hạt sen còn
là một loại thảo dược truyền thống nổi tiếng được sử dụng để điều trị các triệu
chứng tim mạch tại Hàn Quốc.
Tâm sen rất giàu các hợp chất alkaloid, flavonoid và một số nguyên tố vi
lượng (gồm Zn, Fe, Ca, Mg) (Bi et al., 2006). Tâm sen lấy từ hạt sen già, phơi khô
được sử dụng để điều trị các rối loạn thần kinh, mất ngủ, sốt cao, bồn chồn tăng
huyết áp (Nguyen Q, 1999) và thanh nhiệt rất hữu hiệu (Đặng Văn Đông, 2011).
Củ sen là loại thực phẩm bổ dưỡng cho trẻ em và người lớn tuổi. Dịch chiết
xuất từ củ sen còn có khả năng chữa bệnh tiểu đường (Mukherjee et al., 1997) và
chống béo phì (Ono et al., 2006).
1.1.3.3. Giá trị văn hóa, thẩm mỹ
Trong lĩnh vực văn hóa, nghệ thuật, sen là biểu tượng của sự thịnh vượng,
linh thiêng và bất tử của nhiều nền văn hóa qua nhiều thế kỷ. Từ hàng ngàn năm
trước, hoa sen đã là biểu tượng chính của nhiều tôn giáo ở châu Á, đặc biệt trong

đạo Phật và đạo Hindu. Đạo Phật xem hoa sen là biểu tượng cao nhất của sự tinh
khiết, hòa bình, từ bi và vĩnh hằng, người Hindu tin đức Phật được sinh ra từ sen.
Các họa sĩ thường vẽ về hình ảnh cây sen trong khi nhà thơ, các học giả lại sáng tác
thơ và bình luận về cây sen (Xueming, 1987). Hoa sen được tôn kính như một viên
ngọc quý đối với người Tây Tạng cổ, người Nepal, là biểu tượng của cuộc sống đối
với người Nhật Bản (Slocum and Robinson, 1996), đồng thời biểu tượng cho tinh
thần, cốt cách, bản sắc văn hoá dân tộc của người Việt Nam (Đặng Văn Đông,
2011).
Sen là loài hoa đẹp, có hương thơm tượng trưng cho vẻ đẹp tươi sáng, cao
sang và thuần khiết mang tính dân tộc và thẩm mỹ cao. Sen được trồng trong chậu
cảnh, trên cánh đồng để làm đẹp cảnh quan, giúp bảo vệ môi trường, phục vụ giáo


11

dục và khách du lịch (Liu, 1994; Nguyen Q., 2001a). Ngoài ra, các sản phẩm từ cây
sen còn được dùng làm nguyên liệu trong ngành thời trang và mỹ phẩm cao cấp. Từ
cuống lá của cây sen có thể sản xuất ra tơ sen làm vải lụa chất lượng cao (Bộ Ngoại
giao, 2013). Sản phẩm may mặc thủ công được làm từ tơ sen rất được ưa chuộng,
mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn gấp nhiều lần so với các sản phẩm cùng loại làm
từ nguyên liệu sợi khác (Tuyết Loan, 2013; Đài THVN, 2014). Hoa sen ngoài giá trị
thẩm mỹ còn được dùng sản xuất nước hoa có hương thơm quyến rũ (Hanelt, 2001).
1.1.4. Đặc điểm thực vật học cơ bản của cây sen
Cây sen có thân rễ mập nằm trong bùn còn gọi là ngó sen (Trần Hợp, 2000).
Lá sen được hình thành trực tiếp từ thân củ, lá mới trải trên mặt nước, lá trưởng
thành gắn trên cuống lá đứng thẳng và thoát khỏi mặt nước. Lá sen trưởng thành có
hình khiên, trong lòng hơi lõm, tạo cảm giác giống như một cái bát, đường kính dao
động từ 30-60cm, gân rõ. Nhờ cấu trúc gồ ghề và đặc tính kỵ nước của tinh thể sáp
mà nước lăn trên bề mặt lá sen sẽ cuốn mọi hạt bụi dính trên đó (Auburn
university, 2010).

Hoa sen to, mọc riêng lẻ trên cuống dài thẳng có gai. Hoa sen có màu hồng,
hồng đỏ hay trắng… (tuỳ theo giống), đối xứng hoàn toàn và đường kính 8-20 cm.
Hoa có 3-5 lá đài màu xanh nhạt và rụng sớm. Cánh hoa phía ngoài to, khum lòng
máng, những cánh hoa ở giữa và phía trong nhỏ hẹp dần. Nhị hoa có những dạng
chuyển tiếp; nhị nhiều màu, chỉ nhị mảnh, có phần phụ (gạo sen) màu trắng có
hương thơm; bộ nhụy gồm nhiều lá noãn rời nằm trên một đế hoa hình nón ngược
(gương sen).
Gương sen được đính vào phần cuối cùng của cuống hoa, nằm phía trong cánh
sen. Gương sen chứa nhiều khoang nhỏ, mỗi khoang chứa một noãn riêng biệt. Sau
khi được thụ phấn mỗi noãn sẽ phát triển duy nhất thành 1 hạt trong gương sen.
Hạt sen nằm hoàn toàn bên trong phần gỗ trông giống như vòi hoa sen gọi là
gương sen, bát sen hay đài sen (Sayre, 2004; Masuda, J. et al., 2006). Hạt sen
trưởng thành có dạng quả bế với núm nhọn, phần trước mỏng và cứng, có màu lục,
phần giữa chứa tinh bột màu trắng ngà và trong cùng là tâm sen, trong khi hạt sen


12

lép chỉ chứa nước và không khí (Warner Orozco et al., 2009). Khi còn non và
trưởng thành vỏ hạt sen có màu xanh, khi già vỏ hạt chuyển màu nâu rồi sang màu
đen và vỏ hạt khô cứng lại, đường kính hạt khoảng 1cm gọi là sen lão. Tâm sen
chứa 2 chồi mầm màu xanh do có chứa chất diệp lục chlorophyll, giúp cây có thể
quang hợp ngay khi vừa mới nẩy mầm (Auburn university, 2010).
Rễ sen thuộc dạng rễ chùm, mỗi đốt gồm 20-50 rễ. Khi còn non rễ có màu
trắng kem, ít lông. Khi già rễ chuyển sang màu nâu, kích thước rễ có thể dài tới
15 cm (Nguyễn Phước Tuyên, 2007).
Củ sen có dạng giống thỏi xúc xích, màu trắng kem xen lẫn màu nâu, được
hình thành từ một đoạn rễ. Mỗi củ sen thường có 3-4 lóng, dài 60-90 cm tùy từng
giống và dinh dưỡng ở các vùng sinh thái khác nhau. Lóng cuối của củ sen nhỏ,
đường kính 4-6 cm, dài 10-15 cm; Lóng thứ hai to nhất, đường kính 5-10 cm, dài

10-12 cm; Lóng thứ nhất ngắn khoảng 5-10 cm và mang thân mới. Cấu tạo của củ
sen thường xốp để không khí thông suốt chiều dài của củ sen (Nguyễn Phước
Tuyên, 2007).
1.1.5. Yêu cầu điều kiện ngoại cảnh của cây sen
1.1.5.1. Yêu cầu về nước
Sen là cây thủy sinh vì vậy yêu cầu môi trường nước lớn, tuy nhiên, các
giống sen lấy củ có nhu cầu nước lớn hơn so với các giống sen lấy hoa và sen lấy
hạt. Nhu cầu về nước cho cây sen là không giống nhau ở các giai đoạn phát triển.
Nói chung, khi trồng, mực nước chỉ cần khoảng 5-10 cm. Khi mọc lá đứng, tùy
từng giống mức nước có thể được nâng lên 30-60 cm, vào cuối vụ mực nước nên
thấp hơn khoảng 5 cm. Nước cạn sẽ làm tăng nhiệt độ và có lợi cho cây non. Vào
mùa hè, do sự gia tăng tốc độ bay hơi nên mực nước trong ruộng thường ở mức cao
hơn là điều rất cần thiết cho cây sen nhưng độ sâu của nước không quá 1,5 m
(Auburn university, 2010).
Việc tăng độ sâu của nước sẽ giúp khống chế bệnh thối củ do nấm Fusarium
oxysporum pv nelumbicola gây hại do loại nấm này cần ôxy. Tuy nhiên, nếu nước