1
TR
I H C THÁI NGUYÊN
NG
I H C NÔNG LÂM
---------------------------
PH M V N H I
NGHIÊN C U NHÂN GI NG VÀ KH O NGHI M
M T S DÒNG KEO LAI B NG PH
NG PHÁP
NUÔI C Y MÔ T BÀO T I VI N NGHIÊN C U
CÂY NGUYÊN LIÊU GI Y
Chuyên ngành: Lâm h c
Mã s : 60 62 02 01
LU N V N TH C S LÂM H C
Ng
ih
ng d n khoa h c: TS. D
Thái Nguyên - 2014
ng V n Th o
i
L I CAM OAN
Tôi xin cam oan công trình nghiên c u này là c a riêng tôi, các s li u
trong công trình này là hoàn toàn trung th c, chính xác. Tôi xin ch u trách
nhi m hoàn toàn v nh ng k t qu này.
Tác gi
Ph m V n H i
ii
L IC M
có
N
c k t qu này, tôi xin bày t lòng bi t n sâu s c, chân thành
-
giúp
, t o m i i u ki n
tôi hoàn thành công trình nghiên c u này.
–
trình th c hi n lu n v n.
giúp
tôi hoàn thành lu n v n.
Tôi xin chân thành c m n s giúp
c a gia ình và các b n bè
ng nghi p.
M c dù có nhi u c g ng, song không tránh kh i nh ng sai sót. Tôi r t
mong s
óng góp ý ki n, ch b o c a các quý th y cô và các b n.
Thái Nguyên, ngày tháng n m 2014
Tác gi
Ph m V n H i
iii
M CL C
M
U ......................................................................................................... 1
............................................................................ 1
2. M c tiêu và yêu c u c a
tài ................................................................. 2
................................................................................ 2
2.2. Yêu c u c a
tài ................................................................................. 3
3. Ý ngh a khoa h c và th c ti n c a
tài ................................................. 3
3.1. Ý ngh a khoa h c .................................................................................. 3
3.2. Ý ngh a th c ti n ................................................................................... 3
4.
it
4.1.
ng và ph m vi nghiên c u c a
it
ng nghiên c u ........................................................................... 3
4.2. Ph m vi nghiên c u c a
Ch
tài ........................................... 3
tài .............................................................. 4
ng 1: T NG QUAN TÀI LI U ........................................................... 5
1.1.Nh ng nét chung v các dòng keo lai .................................................... 5
1.2. Tình hình nghiên c u trên th gi i và
Ch
ng 2 : N I DUNG VÀ PH
Vi t Nam ............................... 6
NG PHÁP NGHIÊN C U .............. 18
2.1. N i dung nghiên c u ........................................................................... 18
2.1.1. Nghiên c u nh h
kh trùng
ng c a n ng
ch t kh trùng và th i gian
n t l n y ch i , h s nhân ch i và t l n y ch i h u hi u
c a m u thí nghi m. ................................................................................ 18
2.1.2. Nghiên c u xác nh môi tr ng tái sinh ch i và t o ngu n v t li u ban u. 18
. ................................................................. 18
2.2 Ph
ng pháp nghiên c u: .................................................................... 18
2.2.1. V t li u nghiên c u ....................................................................... 18
iv
th i gian kh trùng
n t l n y ch i , h s nhân ch i và t l n y ch i
h u hi u c a m u thí nghi m .................................................................. 19
2.2.3 Ph
ng pháp nghiên c u xác
ngu n v t li u ban
nh môi tr
ng tái sinh ch i và t o
u ............................................................................ 21
. ................................................................. 24
Ch
ng 3 :
...................... 30
3.1. Nghiên c u nh h
trùng
ng c a n ng
ch t kh trùng và th i gian kh
n t l n y ch i , h s nhân ch i và t l n y ch i h u hi u c a
m u thí nghi m ........................................................................................... 30
3.1.1. K t qu nghiên c u nh h
trùng
i v i dòng keo lai KL2. ............................................................. 30
3.1.2 K t qu nghiên c u nh h
trùng
ng c a ch t kh trùng và th i gian kh
i v i dòng KL20. ....................................................................... 33
3.1.3. K t qu nghiên c u nh h
trùng
ng c a ch t kh trùng và th i gian kh
i v i dòng KLTA3 ..................................................................... 36
3.2. Nghiên c u xác
ban
ng c a ch t kh trùng và th i gian kh
nh môi tr
ng tái sinh ch i và t o ngu n v t li u
u ....................................................................................................... 39
3.2.1.K t qu nghiên c u xác
v t li u ban
u
u
u
nh môi tr
ng tái sinh ch i và t o ngu n
i v i dòng keo lai KL20 ........................................... 41
3.2.3. K t qu nghiên c u xác
v t li u ban
ng tái sinh ch i và t o ngu n
i v i dòng KL2 ......................................................... 39
3.2.2. K t qu nghiên c u xác
v t li u ban
nh môi tr
nh môi tr
ng tái sinh ch i và t o ngu n
i v i dòng keo lai KLTA3 ........................................ 42
v
3.2.4. So sánh v h s nhân ch i và t l ch i h u hi u gi a các dòng
nghiên c u ............................................................................................... 46
. .................................................................... 47
K T LU N VÀ KI N NGH ...................................................................... 53
1. K t lu n ................................................................................................... 54
................................................................................................ 54
TÀI LI U THAM KH O ........................................................................... 55
vi
DANH M C CÁC C M T
C
:
DSH
: a d ng sinh h c.
VI T T T
i ch ng.
GPA
: Global Plant of Action.
MS
: Murashige & Skoog.
SH
: Schenk & Hildebrandt.
TNDTTV
: Tài nguyên di truy n th c v t.
WPM
: McCOWN’s Woody Plant.
vii
DANH M C CÁC B NG
B ng 2.1. Công th c kh trùng m u c y ........................................................ 20
B ng 2.2. Thành ph n các môi tr
ng c b n
tài ã th nghi m. ............. 21
B ng 2.3. Công th c thí nghi m xác
nh môi tr
B ng 3.1. K t qu nghiên c u nh h
ng c a ch t kh trùng và th i
gian kh trùng
i v i dòng keo lai KL2............................................ 31
B ng 3.2. K t qu nghiên c u nh h
gian kh trùng
B ng 3.4. nh h
ng c a ch t kh trùng và th i
i v i dòng KL20. .................................................... 34
B ng 3.3. K t qu nghiên c u nh h
gian kh trùng
ng tái sinh ch i. .............. 22
ng c a ch t kh trùng và th i
i v i dòng KLTA3 .................................................. 37
ng c a môi tr
ng c b n
n hi u qu nhân ch i
dòng KL2............................................................................................. 40
B ng 3.5. nh h
ng c a môi tr
ng c b n
n hi u qu nhân ch i
dòng keo lai KL20............................................................................... 41
B ng 3.6. nh h
ng c a môi tr
ng c b n
n hi u qu nhân ch i
dòng keo lai KLTA3 ........................................................................... 43
................................................................... 47
6
tháng tu i. ............................................................................................ 49
th i i m 6
tháng tu i. ............................................................................................ 50
viii
DANH M C CÁC HÌNH
2 .................................... 33
3.2: H
20 .................................. 36
3 ............................... 39
3.4: M t s hình nh k t qu th nghi m môi tr
ng c b n............... 46
.............. 51
............... 51
1
U
M
1.
:
Hi n nay, g là ngu n nguyên li u chính ph c v cho s n xu t c a T ng
công ty gi y Vi t Nam. Nhu c u nguyên li u hàng n m c a T ng công ty là
kho ng 500.000m3, trong khi ó các công ty lâm nghi p m i ch cung c p
c kho ng 60% nhu c u trên. Thêm vào ó di n tích
t tr ng các loài cây
nguyên li u gi y ngày càng b thu h p do nhu c u tr ng các loài cây công
nghi p và nông nghi p khác. Vì v y vi c nghiên c u nâng cao n ng su t và
ch t l
ng r ng ngày càng c p thi t. Trong khi ó nhi u di n tích r ng tr ng
trong T ng công ty gi y còn th p và không
nguyên nhân chính là gi ng
t yêu c u, m t trong nh ng
a vào tr ng r ng s n xu t có ch t l
ng không
cao. Do ó vi c t ng n ng su t r ng tr ng b ng s d ng ngu n gi ng có ch t
l
ng là vi c làm c n thi t.
Phú Th là t nh mi n núi, trung du, t ng di n tích t nhiên c a Phú Th
là 3.519,56 km2,
t ai c a Phú Th
c chia theo các nhóm sau:
t feralít
vàng phát tri n trên phi n th ch sét, di n tích 116.266,27 ha chi m t i
66,79% (di n tích i u tra).
t ng
t th
ng có
cao trên 100 m,
t khá dày, thành ph n c gi i n ng, mùn khá. Lo i
d ng tr ng r ng, m t s n i
d cd
t này th
ng s
i 25o có th s d ng tr ng cây công
nghi p. Hi n nay, Phú Th m i s d ng
nông – lâm nghi p;
d c l n,
c kho ng 54,8% ti m n ng
t ch a s d ng còn 81,2 nghìn ha, trong ó
57,86 nghìn ha. Di n tích r ng hi n nay c a Phú Th có
t
i núi có
che ph r ng l n
(42% di n tích t nhiên). V i di n tích r ng hi n có 144.256 ha, trong ó có
69.547 ha r ng t nhiên, 74.704 ha r ng tr ng, cung c p hàng v n t n g cho
công nghi p ch bi n hàng n m. Các lo i cây ch y u nh b ch àn, m , keo,
b
và m t s loài cây b n
a ang trong phát tri n ( áng chú ý nh t v n là
nh ng cây ph c v cho ngành công nghi p s n xu t gi y).T nh phú Th là
2
t nh có ti m n ng phát tri n ngành công nghi p s n xu t gi y.
óng trên
a
bàn t nh g m có T ng Công ty gi y Vi t nam , 5 công ty lâm nghi p, 2 nhà
máy gi y và b t gi y, 1 Vi n nghiên c u cây nguyên li u gi y.
Trong nh ng n m g n ây, b Nông nghi p và phát tri n Nông thôn ã
công nh n ba gi ng keo lai KL2, KL20 và KLTA3 do t p th cán b Trung
tâm nghiên c u c u cây nguyên li u gi y nay là Vi n nghiên c u cây nguyên
li u gi y ch n t o là gi ng ti n b k thu t.
ây là nh ng gi ng r t thích h p
cho tr ng r ng vùng Trung tâm B c B và các vùng có i u ki n sinh thái
t
ng t . Th c t cho th y r ng tr ng các dòng keo lai nêu trên t i vùng
Trung tâm B c B cho n ng su t cao, ch t l
h nt
ng
ng r ng
ng
u và n
nh
i nhi u so v i các loài khác.
Khi ã có gi ng n ng su t cao thì vi c nhân nhanh và
a các gi ng ã
c ch n l c và tr ng r ng s n xu t là vô cùng quan tr ng. Trong các k
thu t nhân gi ng hi n nay
n
c y mô cho hi u qua cao nh t,
c
c ta thì nhân gi ng b ng ph
c bi t là ch t l
m b o và kh n ng cung c p s l
ng pháp nuôi
ng di truy n c a cây gi ng
ng l n cây gi ng
nghi p. Tuy nhiên, ba gi ng keo lai nêu trên ch a
quy mô công
c ti n hành nghiên c u
b ng k thu t nuôi c y mô.
Xu t phát t nh ng
duy trì tính n
c i m nêu trên,
góp ph n nâng cao n ng su t và
nh c a r ng tr ng thì vi c làm ch công ngh nuôi c y mô ba
dòng keo lai KL2, KL20 và KLT
: “Nghiên
c u nhân gi
” là c n thi t.
2. M c tiêu và yêu c u c a
tài
ng d ng k thu t nuôi c y mô invitro
nhân nhanh và t o thành
công cây m m mô 3 dòng keo lai KL2, KL20 và KLTA3 góp ph n b o t n và
phát tri n ngu n gen cây nguyên li u gi y.
3
* M c tiêu c th :
- Xác
nh môi tr
ng dinh d
ng và i u ki n v t lý thích h p cho
nhân gi ng in vitro 3 dòng keo lai nói trên.
- T o cây m m mô keo lai 3 dòng KL2, KL20 và KLTA3 ch t l
ng
cao ph c v tr ng mô hình.
-B
c
u ánh giá tình hình sinh tr
2.2. Yêu c u c a
- Xác
ng 3 dòng keo lai nghiên c u.
tài
nh
c k thu t , i u ki n kh trùng m u thích h p
iv i
giai o n t o ch i nuôi c y mô invitro cho 3 dòng keo l i KL2, KL20 và
KLTA3 nh m
- Xác
t t l m u n y ch i t 5-7%.
nh
c môi tr
ng tái sinh ch i và t o ngu n v t li u ban
-
u.
3 dòng keo lai nghiên c u
3. Ý ngh a khoa h c và th c ti n c a
tài
3.1. Ý ngh a khoa h c
K t qu
tài cung c p thêm thông tin cho các nhà khoa h c trong các
l nh v c nghiên c u v cây nguyên li u gi y: ch n v t li u trong lai t o gi ng;
ch n l c gi ng m i, là c s
- K t qu v
l u gi an toàn các ngu n gen hi n có
ánh giá ngu n gen cây nguyên li u gi y là m t trong
nh ng c s khoa h c
xây d ng ph
ng h
ng trong b o t n và khai thác
s d ng qu gen cây nguyên li u gi y hi u qu .
3.2. Ý ngh a th c ti n
T k t qu nghiên c u, ánh giá có c s khoa h c
c i thi n ph
gi b o t n và gi i thi u các ngu n gen cây nguyên li u gi y có
ng pháp l u
c tính t t nh
là ngu n v t li u di truy n m i ph c v cho công tác ch n t o gi ng
4.
4.1.
it
it
ng và ph m vi nghiên c u c a
tài
ng nghiên c u
Cây nguyên li u gi y bao g m nhi u loài cây nh b
, m , các loài
tre lu ng, thông, hông, các loài keo và b ch àn. Tuy nhiên, trong nh ng n m
4
g n ây các loài cây keo (keo tai t
ng - Acacia mangium, keo lai - Acacia
hybrid) và b ch àn (Eucalyptus urophylla) ã cho th y u th h n h n v
cung c p ngu n nguyên li u gi y và em l i hi u qu kinh t cho ng
r ng.
i tr ng
ng th i ngu n c
.
, trong khuôn kh c a
tài, chúng tôi th c hi n nghiên c u
keo lai KL2, KL20 và KLTA3 hi n có t i Vi n nghiên c u cây nguyên
li u gi y.
- Các môi tr
ng nuôi cây; m t s hóa ch t.
4.2. Ph m vi nghiên c u c a
N i dung nghiên c u c a
tài
tài ch gi i h n nghiên c u
KL2,
KL20 và KLTA3
kh
.
5
ng 1
Ch
T NG QUAN TÀI LI U
1.1.Nh ng nét chung v các dòng keo lai
Keo lai là tên g i t t
ch gi ng lai t nhiên gi a Keo tai t
ng
(Acacia mangium) và Keo lá tràm (Acacia auriculiformis), gi ng lai này
c
Messrs Herburn và Shim phát hi n l n
cây Keo tai t
c a Malaysia.
ng
c tr ng ven
u tiên vào n m 1972 trong s nh ng
ng
Sook Telupid thu c bang Sabah
n tháng 7 n m 1978, sau khi xem xét các m u tiêu b n t i
phòng tiêu b n th c v t
Queensland (Australia)
cg i
n t tháng 1
n m 1977 Pedgley ã xác nh n ó là gi ng lai t nhiên gi a Keo tai t
ng và
Keo lá tràm.
Vi t Nam gi ng keo lai t nhiên gi a Keo tai t
(Acacia mangium x Acacia auriculiformis)
1992. Nh ng cây lai này (g i t t là Keo lai)
Tân T o, Sông Mây, Tr An, Tr ng Bom
Phú Th , Hoà Bình, Tuyên Quang vv..
c phát hi n t n m 1991c phát hi n
các vùng nh
ông Nam B và Ba Vì (Hà Tây),
B cB .
Keo lai là m t d ng lai t nhiên gi a Keo tai t
t tr ng g và nhi u
ng và Keo lá tràm
ng v i Keo lá tràm, có
c i m hình thái trung gian gi a Keo tai t
lá tràm. Keo lai có u th lai rõ r t v sinh tr
ng và Keo
ng so v i Keo tai t
ng và
Keo lá tràm.
Cây keo lai
ch
c xác
nh là m t trong nh ng loài cây u tiên cho các
ng trình tr ng r ng hi n nay
keo lai ã
Vi t Nam. Hi n nay, có r t nhi u dòng
c công nh n gi ng qu c gia là BV10, BV16, BV32, các dòng
c công nh n gi ng ti n b k thu t là BV5, BV29, BV33, TB6, TB12,
KL2, KL20 và KLTA3. Trong ó, có 3 dòng KL2, KL20 và KLTA3 là 3
dòng
c Vi n nghiên c u cây nguyên li u gi y tuy n ch n và nhân gi ng
a vào s n xu t ph c v tr ng r ng.
6
c công nh n là gi ng ti n
Các dòng keo lai KL2, KL20 và KLTA3
b k thu t theo Quy t
Quy t
nh s 2722 Q /BNN-KHCN, ngày 07/09/2004;
nh s 1773 Q / BNN-KHCN, ngày 17/07/2005 và Quy t
nh s
1686 Q /BNN-KHCN, ngày 09/06/2006.
1.2. Tình hình nghiên c u trên th gi i và
Vi t Nam
* Trên th gi i
Keo lai Acacia hybrid là tên g i c a gi ng lai t nhiên gi a Keo tai
ng (Acacia mangium) và Keo lá tràm (Acacia auriculiformis). Keo lai là
t
cây g th
ng xanh, cao 25 - 30 m,
nhánh nh , o n thân d
và h t
ng kính 30 - 40 cm. Thân th ng, cành
i cành l n. V màu xám, h i n t d c. Lá, hoa, qu
u có tính trung gian gi a Keo tai t
ng và Keo lá tràm. Lá (gi )
n,
m c cách 3 - 4 gân song song xu t phát t g c lá. Hoa t bông uôi sóc nh ,
màu tr ng vàng. Qu
u, m t c t ngang hình b u d c. Qu chín t khai. H t
en, hình elip, dài 4 - 5 mm, r ng 2.5 - 3.5 mm. Sinh tr
tai t
ng nhanh h n Keo
ng và Keo lá tràm. G giác màu xám tr ng, g lõi màu nâu nh t, t
tr ng g khô t nhiên 0.56 - 0.63, t tr ng g khô ki t 0.48 - 0.54, hi u su t
b t gi y 0.49 - 0.52. G keo lai r t thích h p
MDF, có th làm g x và
t o
t, hoa dùng
làm gi y, làm ván d m và ván
m c. R có nhi u n t s n r t thích h p
c i
nuôi ong.
Nhân gi ng b ng nuôi c y mô (propagation by tisue culture), ho c vi
nhân gi ng (micropropagation) là tên g i chung cho các ph
c y in vitro cho các b ph n nh
c tách kh i cây ang
ng pháp nuôi
c dùng ph bi n
nhân gi ng th c v t, trong ó có cây lâm nghi p. Các b ph n
nuôi c y có th là ch i
nh, ch i bên, ch i b t
c dùng
nh, bao ph n, ph n hoa,
phôi và các b ph n khác nh v cây, lá non, thân m m (hypocotyl) v.v. Song
nuôi c y mô cho ch i bên và ch i b t
dùng trong nhân gi ng cây r ng.
nh là nh ng ph
ng pháp chính
c
7
Hi n nay, ã có r t nhi u các loài cây lâm nghi p
thành công b ng ph
c nhân gi ng
ng pháp nuôi c y mô t bào nh các loài Acacia,
các loài Eucalyptus, ... Trong ó, cây keo lai Acacia hybrid là m t trong
nh ng
i t
Malaysia,
ng chính,
n
c nhân gi ng thành công
nhi u n
c nh
....
R .Yasodha (2004)[23], ã nghiên c u tái sinh cây keo lai b ng ph
ng
pháp nuôi c y mô t bào cho k t qu s d ng ch t kh trùng HgCl2, mùa t t
nh t
vào m u là tháng 5 và tháng 8, s d ng môi tr
ng MS b sung IBA
3.0-5.0 mg/l, NAA 1.0 mg/l và IAA 3.0 mg/l là t t nh t v i dòng No.10; s
d ng môi tr
ng MS b sung IBA 2.0-4.0 mg/l, NAA 1.0 mg/l và IAA 2.0 -
3.0 mg/l là t t nh t v i dòng No.32.
Christine Le Roux (2009)[21], ã l a ch n ch i nách t cây m 1.5 n m
tu i, các ch i
d ng Tween 20
c kh trùng và vào m u thành công.
u tiên tác gi s
r a m u, kh trùng trong c n 700 trong 30s
kh trùng
b m t. Sau ó ti n hành kh trùng sâu v i HgCl2 0.1% trong 1-2 phút. Các
ch i in vitro
a l
c ra r thành công trên môi tr
ng MS gi m ½ n ng
mu i
ng, b sung v i 0.1 mM NaFe-EDTA, 1.03 µM NAA và 58.4 µM
succharose, pH c a môi tr
c n
ng
c i u ch nh
m c 5.7 và môi tr
ng
nh b ng Phytagel 0.3%. i u ki n v t lý trong quá trình nuôi c y là
280C, 16h chi u sáng
c
ng
60 µmol.m2.s1.
Nguyên lý c b n c a nhân gi ng in vitro là tính toàn n ng c a t bào
th c v t. M i t bào b t k c a c th th c v t
tin di truy n c n thi t và
c tính c a th c v t
y
u mang toàn b l
ng thông
c a c th c v t ó còn g i là b gen (genom).
c th hi n ra ki u hình c th trong t ng th i k c a
quá trình phát tri n ph thu c vào s gi i mã các thông tin di truy n t
ng
ng trong h gen c a t bào. Do ó, khi g p i u ki n thích h p, trong m i
t
ng tác qua l i v i i u ki n môi tr
ng, c quan, mô ho c t bào
u có
8
th phát tri n thành m t cá th hoàn ch nh mang nh ng
gi ng nh
c tính di truy n
cây m
Quá trình phát sinh hình thái trong nuôi c y mô t bào th c v t th c
ch t là k t qu phân hoá và ph n phân hoá t bào. C th th c v t tr
ng
thành là m t ch nh th th ng nh t bao g m nhi u c quan ch c n ng khác
nhau, trong ó có nhi u lo i t bào khác nhau, th c hi n các ch c n ng c th
khác nhau. Các mô có
c c u trúc chuyên môn hoá nh t
nh là nh vào s
phân hoá.
Phân hoá t bào là s chuy n hóa các t bào phôi sinh thành các t bào
c a mô chuyên hoá,
m nh n các ch c n ng khác nhau trong c th . Quá
trình phân hoá có th bi u di n nh
T bào phôi sinh
sau:
T bào d n
T bào phân hoá ch c n ng.
Khi t bào ã phân hoá thành mô ch c n ng chúng không hoàn toàn
m t kh n ng phân chia c a mình. Trong tr
ng h p c n thi t,
thích h p, chúng l i có th tr v d ng gi ng nh
i u ki n
t bào phôi sinh và ti p
t c th c hi n quá trình phân hóa, quá trình này g i là s ph n phân hoá
c a t bào.
V b n ch t thì s phân hoá và ph n phân hoá là m t quá trình ho t hoá
phân hoá gen. T i m t th i i m nào ó trong quá trình phát tri n cá th , có
m t s gen
ch ho t
c ho t hoá
cho ra tính tr ng m i, m t s gen khác l i b
ng. Quá trình này x y ra theo m t ch
ng trình ã
c
c mã hoá
trong c u trúc c a phân t AND c a m i t bào. Khi t bào n m trong c th
th c v t, chúng b
c ch b i các t bào xung quanh. Khi tách t bào riêng r ,
g p i u ki n thu n l i thì các gen
x y ra theo m t ch
ng trình ã
c ho t hoá, quá trình phân chia s
c
nh s n trong AND c a t bào.
Tài nguyên di truy n cây nông nghi p t c là qu gen cây nông nghi p,
c FAO g i là tài nguyên di truy n th c v t vì m c tiêu l
ng th c và nông
nghi p (TNDTTVLN), l i là ph n có tr ng s l n nh t c a toàn b tài nguyên
9
di truy n th c v t. S xói mòn ngu n gen cây tr ng trong nông nghi p gây ra
b i nhi u nguyên nhân hi n nay ang là v n
t n và s d ng hi u qu
nghiêm tr ng,
a d ng sinh h c nông, lâm nghi p trong ó tài
nguyên di truy n th c v t là h t nhân, H i ngh Th
môi tr
ng h p t i Stockholme, Th y
ng
ng
nh l n th nh t v
i n n m 1972 ã kêu g i kh n c p
nhi m v b o t n tài nguyên di truy n th c v t. Hai m
Th
có th b o
i n m sau, H i ngh
nh l n th hai h p t i Río de Janero, Brazin n m 1992 ã tho
thu n Công
c a d ng sinh h c. H i ngh K thu t qu c t l n th t v tài
nguyên di truy n th c v t ph c v m c tiêu l
1996 t i C ng hòa liên bang
ng nông do FAO tri u t p n m
c ã th ng nh t K ho ch hành
ng toàn c u
(Global Plant of Action, GPA) v b o t n qu gen cây nông nghi p. G n ây,
tháng 11 n m 2001
ih i
ng FAO ã thông qua Hi p
di truy n th c v t ph c v m c tiêu l
c v Tài nguyên
ng nông nh m thi t l p m t h th ng
ti p c n tài nguyên cây tr ng và chia s l i ích a ph
ng ph c v l
ng th c
và nông nghi p[5].
Vi c l u gi và b o t n ngu n gen quý hi m c a các loài cây nguyên
li u gi y nói riêng và các cây thân g nói chung là vi c làm r t c n thi t ã,
ang
c nhi u n
- N m 1850
c trên th gi i chú ý:
Châu Âu ng
i ta ã b t
u nh n th c
cv n
c n
b o t n.
- N m 1985 b o t n a d ng sinh h c
các ho t
ng này
c tri n khai.
cb t
u và
n n m 1992
ây chính là n n móng cho s b o t n a
d ng sinh h c.
- N m 1991 có r t nhi u n
c tham gia h i th o qu c t v b o t n a
d ng sinh h c t i Rio de Janero, Brazil và ã ký công
Qu c t , ánh d u b
truy n th c v t.
c kh i
u thúc
c a d ng sinh v t
y ti n trình b o t n tài nguyên di
10
- N m 1972 CGIAR thành l p Vi n tài nguyên di truy n th c v t Qu c
t
làm t v n k thu t cho các qu c gia th c hi n nhi m v b o t n tài
nguyên di truy n th c v t.
- Hi n nay, các ngân hàng gen cây tr ng trên th gi i ang l u gi 6.5
tri u m u gi ng, trong ó 87%
ngân hàng gen qu c gia và 11%
các ngân
hàng gen c a các c quan nghiên c u do CGIAR qu n lý.
- Khu v c Châu Á - Thái Bình D
ng, ài Loan và Hàn Qu c m i xúc
ti n nhi m v b o t n qu gen cây tr ng n m 1980, nh ng là m t trong s
m
i qu c gia có ngân hàng gen cây tr ng l n nh t th gi i, ang b o t n trên
100.000 m u gi ng.
Trên th gi i, ho t
y u là theo ph
ng b o t n ngu n gen cây nguyên li u gi y ch
ng pháp in situ. T n m 1970, t ch c Nông lâm c a Liên
h p qu c (FAO) ã th c hi n d án
cho b ch àn
m ts n
u t xây d ng các khu b o t n ex situ
c nh Thái Lan, n
, Nigiêria, B ng-la- ét...
- Australia, n m 1972 ã ti n hành xây d ng các khu b o t n gen insitu cho b ch àn v i m c tiêu b o t n ngu n gen h n là b o t n các cây cá
th . Yêu c u c b n là duy trì các qu n th b ng cách tái sinh t nhiên ho c
nhân t o t ngu n h t gi ng thu hái trong khu b o t n và tái t o th h m i t
nhi u cây cá th .
-
Trung Qu c, t nh ng n m 1978 Vi n nghiên c u lâm nghi p
Khâm Châu t nh Qu ng Tây ã ti n hành b o t n ngu n gen b ch àn b ng in
vitro. Sau ó hình th c b o t n này
c áp d ng r ng rãi
nhi u n i (Vi n
khoa h c lâm nghi p Qu ng Tây, Vi n khoa h c lâm nghi p Qu ng
cho các
it
ông...)
ng: B ch àn, thông, keo và m t s loài cây khác [10].
- Công ty Aracruz (Braxin), ngay t nh ng n m 1984 ã ch n 5.000
cây tr i t 36.000 ha r ng tr ng b ch àn. T
h p nh ng ch s d ng 31 dòng t t nh t vào ch
ó ã ch n ra 150 dòng phù
ng trình tr ng r ng. N m
11
1989, v n gen c a h có 2.000 xu t x c a 56 loài b ch àn, trên 7.000 cây
ã
c ki m tra ánh giá và 100 cây ch ng t có tri n v ng cao.
u t cho xây d ng m t s khu b o t n ex situ cho b ch àn
- FAO ã
m ts n
c nh Thái Lan, n
, Nigiêria, B ng-la- ét...
Nhìn chung, t t c các nghiên c u và
u t trên
u t p trung vào t m
quan tr ng c a công tác b o t n ngu n gen, nó có vai trò r t quan tr ng trong
công tác gi ng, m t s thàng t u ã
t
c và các nghiên c u v n ang
c th c hi n trên th gi i.
*
Vi t Nam
Cây keo lai t
nhiên
ã
c phát hi n t i Vi t Nam, Thái Lan,
Malaysia, Indonesia, Australia, nam Trung Qu c và m t s n
Châu Á - Thái Bình D
bi n, n i có l
ng,
v
8 - 22o B c,
c khác
cao 5 - 300 m trên m t
ng m a hàng n m 1500 - 2500 mm/n m, nhi t
n m 23 - 27o C, nhi t
vùng
trung bình
t i cao trung bình tháng nóng nh t 31 - 34o C, nhi t
t i th p trung bình tháng l nh nh t 15 - 22o C.
Vùng tr ng Keo lai thích h p là các t nh t B c Trung B
( c bi t là các t nh Nam B ) và Tây Nguyên. Keo lai c ng sinh tr
vùng th p các t nh B c B .
nh ng n i
n Nam B
ng t t
t t t và tr ng thâm canh có th
t
n ng su t 25- 35 m3/ha/n m.
Cây keo lai
c xác
nh là m t trong nh ng loài cây u tiên cho các
ch
ng trình tr ng r ng hi n nay
Vi t Nam (C m nang lâm nghi p,
Ch
ng: Ch n loài cây u tiên cho các ch
ng trình tr ng r ng
2004). Hi n nay, có r t nhi u dòng keo lai ã
là BV10, BV16, BV32, các dòng
Vi t Nam,
c công nh n gi ng qu c gia
c công nh n gi ng ti n b k thu t là
BV5, BV29, BV33, TB6, TB12, KL2, KL20 và KLTA3. Trong ó, có 3 dòng
KL2, KL20 và KLTA3 là 3 dòng
tuy n ch n và nhân gi ng
c Vi n nghiên c u cây nguyên li u gi y
a vào s n xu t ph c v tr ng r ng.
12
c công nh n là gi ng ti n
Các dòng keo lai KL2, KL20 và KLTA3
b k thu t theo Quy t
Quy t
nh s 2722 Q /BNN-KHCN, ngày 07/09/2004;
nh s 1773 Q / BNN-KHCN, ngày 17/07/2005 và Quy t
nh s
1686 Q /BNN-KHCN, ngày 09/06/2006.
, 2005), cho th y r ng tr ng dòng
t n ng su t trung bình 40 m3/ha/n m (v
KLTA3
3.3 l n), r ng tr ng dòng KL2
3.2 l n), dòng KL20
i ch ng keo tai t
t n ng su t 38.6 m3/ha/n m (v
t n ng su t 27 m3/ha/n m (v
nhiên, hi n nay m i ch s n xu t
ph
t
t
t
ng
i ch ng
i ch ng 3 l n). Tuy
c cây gi ng 3 dòng keo lai nói trên b ng
ng pháp giâm hom, v n còn ch a có các nghiên c u nuôi c y mô cho 3
dòng trên.
oàn Th Thanh Nga và Ph m Th Kim Thanh (2000)[11], ã nghiên
c u nh h
ng c a m t s ch t i u hòa sinh tr
ng lên quá trình nhân ch i
cây keo lai. Báo cáo cho th y, ch i m u cây keo lai
c
a vào ng nghi m
trong i u ki n x lý v i HgCl2 0.1% trong 15 phút v i t l
tr
ng nhân ch i h u hi u là môi tr
t 5%. Môi
ng M7274 b sung 3% saccharose,
CH500, PVP, 0.3 mg/l IAA, 5 mg/l KT và 0.3 mg/l IBA. Môi tr
hoàn ch nh cây keo lai trong ng nghi m là môi tr
ng t o r
ng ½ M7274 b sung 0.7
mg/l IBA.
oàn Th Mai (2009)[8], ã nhân thành công b ng ph
ng pháp nuôi
c y mô cho m t s dòng keo lai m i ch n t o nh BV71, BV73 và BV75.
Báo cáo cho th y i u ki n kh trùng m u h u hi u là HgCl2 0.1% trong 8
phút v i t l
t kho ng 10%, môi tr
ng nuôi c y c b n là môi tr
c i ti n b sung BAP 1.5 mg/l và NAA 0.5 mg/l, môi tr
ng MS
ng ra r thích h p là
½ MS c i ti n b sung IBA 1.5 mg/l.
Ngoài ra, hi n nay cây keo lai m m mô các dòng BV10, BV16, BV32
ã
c ng d ng nhân gi ng và s n xu t thành công t i nhi u c s trong
13
n
c nh Trung tâm
ng d ng khoa h c và s n xu t lâm - nông nghi p
Qu ng Ninh, công ty TNHH Nguyên H nh
cây/n m), Trung tâm
Bình
nh (quy mô 4 tri u
ng d ng - chuy n giao công ngh Phú Yên ...
Cây keo lai nhân gi ng b ng công ngh nuôi c y mô có nh ng u i m
nh các cây con
ng nh t v m t di truy n, mang
c a cây m , h s nhân cao, rút ng n th i gian
1m2 n n có th
c 18,000 cây. Cây
xúc v i các ngu n b nh nên
c y mô sau khi tr ng có t c
y
nh ng u th lai
a gi ng vào s n xu t, trong
c làm s ch b nh và không ti p
m b o các cây gi ng s ch b nh. Cây keo lai
sinh tr
ng nhanh và
ng
u, thân lên
th ng, ít phân nhánh, không ch thân, có r c c ch c ch n, thân không giòn,
ch u
c gió m nh, ít
ngã nên có th tr ng thành cây lâu n m l y g ,
nâng cao giá tr kinh t . Cây Keo lai c y mô kh c ph c
i m c a Keo lai hom nh d
c nh ng nh
c
(cây mô có d c c), m c ru t (cây mô kh
trùng không có m m b nh).
B o t n ngu n gen cây r ng ã
c nhi u nhà khoa h c
quan tâm. Theo quy ch “b o t n ngu n gen
c B Khoa h c công ngh và Môi tr
Vi t Nam
ng v t, th c v t và vi sinh v t”
ng ban hành ngày 30 tháng 12 n m
1997 thì ngu n gen là nh ng vi sinh v t s ng hoàn ch nh hay b ph n c a
chúng mang thông tin di truy n sinh h c, có kh n ng tham gia hay t o gia
gi ng m i c a th c v t,
T
ng v t và vi sinh v t .
nh ngh a trên có th th y rõ b o t n ngu n gen chính là b o t n
các v t th mang thông tin di truy n nh ng v t li u ban
ra gi ng m i.
nh
it
i u quan tr ng khi b t tay vào b o t n ngu n gen là ph i xác
c m c tiêu b o t n. M c tiêu b o t n khác nhau thì ph
ng b o t n c ng khác nhau. Cho
c ng xác
t
u có kh n ng t o
nh là
ng pháp và
n nay, m c tiêu b o t n gen bao gi
cho công tác ch n gi ng và gây gi ng tr
ng lai. Vì v y, vi c b o t n ngu n gen bao gi c ng
c m t và trong
c t p trung gi i
quy t cho các loài cây tr ng ch y u. Các loài cây nguyên li u gi y là m t
14
trong nh ng m c tiêu nh v y. Nó s
c dùng cho công tác lai gi ng và
nhân gi ng sau này.
Theo Nguy n Th Ng c Hu (2007)[5], qua phân tích t ng quan tình
hình b o t n và s d ng tài nguyên di truy n th c v t trên th gi i và Vi t
Nam cho th y: Nh n
n
c t m quan tr ng c a ngu n tài nguyên này, nhi u
c trong ó có Vi t Nam ã t p trung cho b o t n ex situ, cho
n m 90 thì b t
u quan tâm nhi u
n nh ng
n b o t n in situ. Hi n nay Chi n l
b o t n tài nguyên di truy n th c v t là k t h p hài hòa hai ph
c
ng pháp ex
situ và in situ.
V th c v t có các ph
ng pháp phát tri n ngu n gen nh sau: Nhân
gi ng in vitro là m t trong b n l nh v c công ngh t bào th c v t, ó là làm
s ch virus, nhân nhanh các gi ng cây tr ng, s n xu t và chuy n hóa sinh h c
các h p ch t t nhiên c i ti n v m t di truy n các gi ng cây mang l i hi u
qu kinh t cao. K thu t nhân nhanh
c ng d ng trong nhi u l nh v c:
- Duy trì và nhân nhanh các ki u gen quí hi m làm v t li u cho công
tác ch n gi ng.
- Nhân nhanh và duy trì các cá th
u dòng t t
cung c p h t gi ng
các lo i cây tr ng khác nhau.
- Nhân nhanh các ki u gen quí hi m c a gi ng cây lâm nghi p.
- Nhân nhanh
i u ki n vô trùng, cách ly t i nhi m k t h p v i làm
s ch virus.
- B o qu n t p oàn nhân gi ng vô tính, các loài cây giao ph n trong
ngân hàng gen.
Trên th c t trong nhi u n m v a qua Vi n nghiên c u cây nguyên li u
gi y ã và ang ch n l c
c nhi u gi ng là gi ng qu c gia, gi ng ti n b
k thu t và nhi u gi ng khác có n ng su t cao ho c các gi ng có các tính u
vi t khác cho cây nguyên li u gi y nói riêng và cho tr ng r ng nói chung.
Vi c l u gi và b o t n ngu n gen c a các gi ng này là r t c n thi t.
15
Vi c b o t n, l u gi tài nguyên di truy n
c th c hi n d
i nhi u
hình th c khác nhau (in situ, ex situ) t i các c s , t ch c, các thành ph n
kinh t khác và
c liên k t thành m t m ng l
id
i s qu n lý th ng nh t
c a B Khoa h c và Công ngh . Trong nh ng n m qua vi c b o t n ngu n
gen th c v t,
ng v t, vi sinh v t ã thu
c m t s k t qu nh t
nh.
Trong ó vi c b o t n ngu n gen cây lâm nghi p nói chung và cây nguyên
li u gi y nói riêng m i
cb ot n
hình th c in situ và ex situ d ng Field
gene bank (tr ng thành r ng) còn b o t n in vitro thì h u nh ch a có
nv
nào tri n khai ngoài Vi n nghiên c u cây nguyên li u gi y [10].
Theo th ng kê,
Vi t Nam có kho ng 100 loài trong s h n 14.624
loài th c v t ã bi t có th dùng làm nguyên li u gi y, s i. Nh ng ch có m t
s loài
c tuy n ch n
a vào tr ng. Trong ó B
- Styrax tonkinensis
(Pierre) Craib ex và M - Manglietia conifera Dandy là hai loài ã
tuy n ch n tr ng r ng t i các t nh
c
vùng trung du mi n núi phía B c (Thái
Nguyên, B c K n, Tuyên Quang, Phú Th , V nh Phú… ) trong th i k 19701980; cây Lu ng (Dendrocalamus membranceus Munro) ch y u tr ng
Phú Th , B c K n, Thanh hóa
t nh
làm nguyên li u gi y, hàng th công và xây
d ng; cây Ni t gió - Wikstroemia indica (L.) C. A. Mey là loài cây
dân s d ng làm gi y t lâu, nh ng ch
c nhân
c thu th p tr ng th nghi m
b o qu n ngu n gen t i Trung tâm lâm sinh C u Hai trong giai o n 19801990.
Cho
n nay do n ng su t và ngu n gi ng h n ch nên các loài cây b n
a không
c phát tri n, công tác thu th p b o t n ngu n gen c ng ch a
c quan tâm.
Hi n nay ngu n cung c p chính nguyên liêu gi y
n
c ta là các loài
cây nh p n i g m: B ch àn caman - Eucalyptus camaldulensis Dehnh.,
B ch
àn uro - Eucalyptus urophylla S.T. Blake, Keo lá tràm - Acacia
auriculiformis A. Cunn. ex Benth., Keo tai t
ng - Acacia mangium Willd.,
Keo lai - Acacia mangium x Acacia auriculiformis.
16
Các k t qu
t
c trong công tác b o t n và phát tri n ngu n gen
quý hi m cây nguyên li u gi y [10].
T nh ng n m 1975, do có d án n
c ngoài tài tr nên Vi n có r t
nhi u công trình nghiên c u, phát tri n ngu n gen quý hi m
cho nh ng cây nh p n i nh thông, b ch àn, keo... và thu
c tri n khai
c nhi u k t qu
óng góp áng k cho s nghi p tr ng r ng nguyên li u.
i v i thông:
nghiên c u ch n loài ph c v tr ng r ng cung c p
nguyên li u s i dài. T nh ng n m 1975 Vi n ã tri n khai tr ng th 23 xu t
x c a 4 loài thông nhi t
trên 4 d ng l p
ã ch n
i P. caribea, P. oocarpa, P. kesiya và P. merkusii
a c a vùng nguyên li u gi y V nh Phú - Hà Tuyên. K t qu
c loài P. caribaca hondurensis v i xu t x t Mountain Pine
Ridege thu c c ng hoà Belize
ra
a vào tr ng
phía nam nguyên li u. ã ch n
c 100 cây tr i.
i v i b ch àn: T n m 1979, Vi n ã kh o nghi m h n 80 loài và
xu t x trên 43 i m/l p
a. K t qu
c 4 loài: E. camaldulensis,
ã ch n
E. tereticornis, E. urophylla, E. grandis x E. urophylla và các xu t x :
Pettford (Queensland – Australia) c a loài E. camaldulensis, xu t x
Lewotobi (Indonesia) c a loài E. urophylla. Các kh o nghi m dòng dõi (k c
các dòng dõi t do th ph n và dòng vô tính) c a các loài trên c ng ã
tri n khai cùng v i vi c ch n
c 200 cây tr i.
i v i keo: N m 1981, Vi n ã kh o nghi m trên 100 loài
i m/l p
c
a và ã ch n ra m t s loài sinh tr
30
ng nhanh, phát tri n t t. ó là
các loài A. mangium, A. crasicarpa, A. aulacocarpa, A. mangium x A.
auriculifocmis, A. auriculifocmis x A. mangium. Các xu t x t t nh : Iron
Range, Cardwell, Mossman c a loài A. mangium.
ã tuy n ch n
c 100
cây tr i c a các xu t x này.
Gi ng là m t trong nh ng khâu quan tr ng nh t c a tr ng r ng thâm
canh, không có gi ng
c c i thi n theo m c tiêu kinh t thì không th
a