Nghiên cứu đa dạng di truyền và cải tiến nguồn gen khoai môn sọ bản địa bằng công nghệ sinh học và đột biến thực nghiệm ( Luận án tiến sĩ)

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

ĐẶNG THỊ THANH MAI

NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG DI TRUYỀN VÀ CẢI TIẾN
NGUỒN GEN KHOAI MÔN SỌ BẢN ĐỊA BẰNG CÔNG NGHỆ
SINH HỌC VÀ ĐỘT BIẾN THỰC NGHIỆM

LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC

Hà Nội, 2014


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

ĐẶNG THỊ THANH MAI

NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG DI TRUYỀN VÀ CẢI TIẾN
NGUỒN GEN KHOAI MÔN SỌ BẢN ĐỊA BẰNG CÔNG NGHỆ
SINH HỌC VÀ ĐỘT BIẾN THỰC NGHIỆM
Chuyên ngành: Di truyền học
Mã số: 62.42.01.21

LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS. TS. Nguyễn Xuân Viết

Hà Nội, 2014

i

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự
hướng dẫn khoa học của PGS. TS Nguyễn Xuân Viết. Các số liệu và kết quả
trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công
trình nào khác.

Hà Nội, ngày ….. tháng 7 năm 2014
TÁC GIẢ LUẬN ÁN


ii

LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành bản luận án này, tôi đã
nhận được sự hướng dẫn và giúp đỡ tận tình của PGS. TS Nguyễn Xuân Viết. Với
tất cả tấm lòng mình, tôi xin trân trọng bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thày về sự
giúp đỡ quý báu đó.
Xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới PGS. TS Nguyễn Thị Ngọc Huệ,
cảm ơn cô đã tư vấn và có những góp ý khoa học để bản luận án này có thể được
hoàn thành một cách tốt nhất.
Tôi xin chân thành cảm ơn các giảng viên và cán bộ Bộ môn Di truyền học,
Công nghệ Sinh học và vi sinh, Sinh lí học thưc vật và Ban chủ nhiệm khoa Sinh
học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội; các cán bộ Phòng Kỹ thuật di truyền - Viện
Di truyền Nông nghiệp, Viện Khoa Học Nông nghiệp Việt Nam; Các cán bộ Phòng
Sinh học phân tử - Viện Công nghệ Sinh học, Viện Hàn lâm khoa học và Công nghệ
Việt Nam đã ủng hộ, tạo mọi điền kiện thuận lợi giúp tôi hoàn thành luận án.

Đặc biệt, xin bày tỏ lòng biết ơn đến Ban giám hiệu, các bạn đồng nghiệp
Trường Cao đẳng Sư phạm Bắc Ninh đã giúp đỡ, tạo những điều kiện thuận lợi nhất
trong suốt những ngày tháng tôi học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án.
Cuối cùng nhưng rất nhiều, xin được bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình những người thân yêu đã luôn động viên, tạo những điều kiện thuận lợi nhất để tôi
yên tâm học tập và nghiên cứu trong suốt thời gian qua.
Hà Nội, ngày ….. tháng 7 năm 2014
TÁC GIẢ LUẬN ÁN

Đặng Thị Thanh Mai


iii

MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT .............................................. vi
DANH MỤC CÁC BẢNG .................................................................................... viii
DANH MỤC CÁC HÌNH ......................................................................................... x
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1
1. Tính cấp thiết của đề tài ....................................................................................... 1
2. Căn cứ pháp lý và cơ sở khoa học của định hướng nghiên cứu .......................... 3
3. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài ............................................................................ 3
4. Nội dung nghiên cứu của đề tài............................................................................ 4
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ............................................................. 5
6. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài ....................................................... 6
7. ĐÓNG GÓP MớI CủA Đề TÀI .................................................................................... 6
CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU ...................................................................... 8
1.1. Giới thiệu chung về cây khoai môn sọ ............................................................. 8
1.1.1. Nguồn gốc, phân bố và đặc điểm sinh thái của cây khoai môn sọ ............ 8
1.1.2. Phân loại học cây khoai môn sọ ................................................................ 9
1.1.3. Đặc điểm thực vật học của cây khoai môn sọ .........................................13

1.1.4. Thành phần dinh dưỡng, giá trị kinh tế và sử dụng của cây khoai môn sọ
...........................................................................................................................14
1.1.5. Tình hình sản xuất khoai môn sọ trên thế giới và Việt Nam ...................16
1.2. Phân tích đa dạng di truyền ở cây khoai môn sọ ............................................19
1.2.1. Khái niệm đa dạng di truyền ...................................................................19
1.2.2. Vị trí và tầm quan trọng của đa dạng di truyền ......................................20
1.2.3. Phân tích đa dạng di truyền khoai môn sọ ..............................................21
1.3. thu thập, bảo tồn và sử dụng nguồn gen khoai môn sọ ..................................30
1.3.1. Một số vấn đề về thu thập, bảo tồn và sử dụng nguồn gen thực vật .......30
1.3.2. Thu thập, bảo tồn và sử dụng nguồn gen khoai môn sọ ..........................33
CHƢƠNG 2 VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................41


iv
2.1. Vật liệu............................................................................................................41
2.2. Địa điểm nghiên cứu .......................................................................................44
2.3. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................45
2.3.1. Phương pháp bố trí trồng và chăm sóc các giống nghiên cứu trên đồng
ruộng ..................................................................................................................45
2.3.2. Các phương pháp sử dụng trong đánh giá đa dạng di truyền các mẫu
giống nghiên cứu ...............................................................................................46
2.3.4. Phương pháp nuôi cây mô, tế bào thực vật .............................................50
2.3.5. Phương pháp chọn dòng đột biến ............................................................51
2.3.6. Phương pháp xử lí số liệu ........................................................................53
CHƢƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ..........................................................55
3.1. Đánh giá đa dạng di truyền nguồn gen khoai môn sọ ....................................55
3.1.1. Đa dạng về các đặc điểm hình thái và nông học các mẫu giống khoai
môn sọ và một số loài gần .................................................................................55
3.1.2. Kết quả phân tích đa dạng di truyền khoai môn sọ và một số loài gần sử
dụng chỉ thị phân tử ADN ..................................................................................64

3.1.3. Mối tương quan giữa chỉ thị hình thái – nông học, chỉ thị RAPD và chỉ
thị SSR trong đánh giá đa dạng di truyền nguồn gen khoai môn sọ và một số
loài gần ..............................................................................................................94
3.1.4. Kết quả phân tích hàm lượng chất khô, thành phần dinh dưỡng và vị
ngon của củ của 12 giống khoai môn sọ hạt nhân ............................................99
3.2. Nghiên cứu thử nghiệm khai thác một số nguồn gen bằng ứng dụng công
nghệ tế bào kết hợp đột biến thực nghiệm ..........................................................104
3.2.1. Nghiên cứu nhân nhanh một số giống khoai môn sọ địa phương bằng
nuôi cấy chồi đỉnh in vitro ..............................................................................105
3.2.2. Nghiên cứu tạo củ in vitro và tiềm năng ứng dụng kỹ thuật tạo củ in vitro
trong sản xuất ..................................................................................................113


v
3.2.3. Thử nghiệm ứng dụng kết hợp đột biến phóng xạ tia gamma (nguồn
Co60) và nuôi cây mô, tế bào thực vật ở khoai môn sọ ....................................118
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ...................................................................................137
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................140
PHỤ LỤC ...............................................................................................................150


vi

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt

Nghĩa

A
AFLP

Alocasia
Amplified Fragment Length Polymorphism – Đa hình độ dài các
phân đoạn được nhân bản.
Analysis of variance – Phân tích phương sai
Ammonium persulfate
6-Benzylaminopurine
Base pair – Căp bazơ nitơ
Colocasia esculenta
Colocasia gigantea
Cộng sự
Cetyl Trimetyl Amonium Bromite
Deoxynucleotide Triphosphates
Ethylendiamine tetra acetic acid
Ethidium bromide
Food and Agriculture Orgnization - Tổ Chức lương thực và Nông
nghiệp Liên Hiệp Quốc.
Gibberellic acid
Indole-3-acetic acid
International Plant Genetic Resources Institute – Viện Tài nguyên
Di truyền Thực vật quốc tế
Micro lít
Murashige and Skoog
Naphthalene Acetic Acid
Nanogram
Numerial Taxonomy System
Nhà xuất bản
Polymerase chain reaction – Phản ứng chuỗi polymerase
Polymorphic Information Content – Hàm lượng thông tin đa hình
Random Amplified Polymorphic DNA – Đa hình ADN được nhân

bội ngẫu nhiên.
Restriction Fragment Length Polymorphism – Đa hình chiều dài các
đoạn cắt giới hạn.

ANOVA
APS
BAP
bp
Ce
Cg
cs
CTAB
dNTP
EDTA
EtBr
FAO
GA
IAA
IPGRI
μl
MS
NAA
ng
NTSYS
NXB
PCR
PIC
RAPD
RFLP

vii
SDS
SSR
TAE
Taq
TEMED
UPGMA
UV
Xa

Sodium dodecyl sulfate
Simple Sequence Repeat – Sự lặp lại trình tự đơn giản.
Tris acetate EDTA
Thermus aquaticus
N,N,N‟,N‟ Tetramethylethylenediamine
Unweighted pairgroup method analysis - Phương pháp phân nhóm
không trọng số.
Ultraviolet (tia cực tím)
Xanthosoma


viii

DANH MỤC CÁC BẢNG
TT

Tiêu đề bảng

Trang

1.1.

Tình hình sản xuất khoai môn sọ ở các nước trên thế giới năm 2010

17

và tỉ lệ tăng trưởng trung bình hàng năm (2000-2010)
1.2.

Qui trình thiết lập bộ sưu tập hạt nhân khoai môn sọ các nước Thái

38

Bình Dương
2.1

Các mẫu giống sử dụng trong nghiên cứu

42

2.2

Các mồi sử dụng trong phân tích RAPD

43

2.3

Các cặp mồi sử dụng trong phân tích SSR

44

3.1

Sự phân bố của 40 mẫu giống khoai môn sọ theo một số đặc điểm

59

hình thái – nông học quan trọng
3.2
3.3

66
Đặc trưng phân tử có ý nghĩa nhận dạng loài khoai môn sọ và một

70

số loài gần dựa trên chỉ thị RAPD
3.4

Đặc trưng phân tử các giống khoai môn sọ địa phương dựa trên chỉ

75

thị RAPD
3.5

Tổng số băng ADN và số băng ADN đặc trưng vùng được nhân lên

76

từ 14 mồi ngẫu nhiên của các mẫu giống khoai môn sọ nghiên cứu
3.6

Mẫu giống khoai môn sọ và một số loài gần sử dụng trong phân tích

79

SSR
3.7

Số alen và giá trị PIC của 9 chỉ thị SSR

80

3.8

Các alen SSR có ý nghĩa đặc trưng phân tử nhận dạng các loài

82

nghiên cứu thuộc họ Ráy
3.9

Các alen SSR đặc trưng duy nhất ở một số giống khoai môn sọ

86

3.10

Đặc trưng phân tử có ý nghĩa tư liệu hóa một số nguồn gen khoai

87

môn sọ địa phương
3.11

Sự phân bố alen SSR theo các vùng sinh thái của một số mẫu giống

89

khoai môn sọ
3.12

Bộ sưu tập hạt nhân các giống khoai môn sọ được lựa chọn dựa trên
số liệu hình thái và phân tử

92


ix
3.13

Thành phần dinh dưỡng của củ của một số giống khoai môn sọ địa

102

phương miền Bắc và Bắc Trung Bộ
3.14

Vị ngon của củ của một số giống khoai môn sọ địa phương

103

3.15

Hiệu quả khử trùng chồi đỉnh bằng HgCl2 0,1% ở 3 giống khoai

105

môn sọ 2 tuần sau nuôi cấy
3.16

Khả năng tái sinh chồi trực tiếp của các mẫu giống trên môi trường

107

có bổ sung BAP và α-NAA khác nhau
3.17

Hiệu quả nồng độ BAP và α-NAA đến hệ số nhân chồi ở 3 giống

109

khoai môn sọ
3.18

Ảnh hưởng của tổ hợp BAP và α-NAA đến sự sinh trưởng và hình

110

thái của bộ rễ của cây khoai môn sọ in vitro
3.19

112

3.20

112

3.21

Ảnh hưởng của BAP và đường đến tỉ lệ (%) chồi hình thành củ ở 2

114

giống khoai môn sọ sau 8 tuần nuôi cấy
3.22

Ảnh hưởng của BAP và đường đến tỉ lệ nhân chồi củ (số chồi

115

củ/cụm) ở hai giống khoai môn sọ sau 8 tuần nuôi cấy
3.23

Ảnh hưởng của BAP và đường đến khối lượng củ tươi của một số

115

giống khoai môn sọ sau 8 tuần nuôi cấy
3.24

Ảnh hưởng của các liều chiếu xạ tia gamma (nguồn Co60) đến tỷ lệ

119

3.25

sống của chồi in vitro của 3 giống khoai môn sọ nghiên cứu
Ảnh hưởng của tia gamma (nguồn Co60) tới hệ số nhân chồi in

121

vitro và sinh trưởng của cây in vitro
3.26

Tần số xuất hiện các biến dị hình thái của cây in vitro ở các liều

123

chiếu khác nhau của các giống khoai môn sọ nghiên cứu
3.27

Đặc điểm nông sinh học các dòng biến dị ở thế hệ M1

126

3.28

Đặc điểm nông sinh học một số dòng biến dị thế hệ M2

127

3.29

Đặc điểm nông sinh học của một số dòng đột biến thế hệ M3

131

3.30

Giá trị PIC trong các dòng khoai môn sọ đột biến và các giống gốc

132

3.31

Thành phần dinh dưỡng của củ của 3 dòng khoai môn sọ đột biến và 136
2 giống gốc môn thơm (Lạng Sơn) và Cụ Cang (Sơn La)


x

DANH MỤC CÁC HÌNH

TT

Tiêu đề hình

Trang

3.1

Mối quan hệ giữa các mẫu giống khoai môn sọ dựa trên

61

20 đặc điểm hình thái - nông học
3.2

ADN tổng số tách chiết từ mô lá của các mẫu giống nghiên cứu

65

3.3

Quan hệ di truyền giữa loài khoai môn sọ và các loài gần dựa trên

68

số liệu đa hình RAPD
3.4

Sản phẩm PCR với mồi OPA18 trên gel điện di và các vị trí băng

71

đặc trưng loài, giống

3.5

Quan hệ di truyền giữa 40 mẫu giống trong loài khoai môn sọ

73

dựa trên số liệu đa hình RAPD
3.6

Đặc trưng sinh thái vùng khoai môn sọ nghiên cứu sử dụng chỉ thị

77

RAPD
3.7

Quan hệ di truyền giữa các mẫu giống khoai môn sọ và một số loài 81
gần dựa trên chỉ thị SSR

3.8

Đa hình SSR với mồi HK22 trên gel điện di và alen đặc trưng nhận

83

dạng các giống loài nghiên cứu
3.9

Sản phẩm PCR với mồi HK7 trên gel điện di và các vị trí băng đặc 87
trưng giống khoai môn sọ

3.10

Tỉ lệ alen đặc trưng cho mỗi vùng sinh thái của 20 mẫu khoai môn

90

sọ qua phân tích với 9 mồi SSR
3.11

Quan hệ di truyền giữa các loài nghiên cứu trong họ Ráy dựa trên

95

chỉ thị hình thái – nông học, chỉ thị RAPD và chỉ thị SSR
3.12

Mối quan hệ di truyền giữa các giống khoai môn sọ nghiên cứu

97

dựa trên chỉ thị hình thái – nông học, chỉ thị RAPD và chỉ thị SSR
3.13

Chồi tái sinh trên môi trường MS bổ sung 5mg/l của mẫu giống

108

Cụ Cang (Sơn La) và Sáp vàng (Thanh Hóa)
3.14

Chồi nhân lên trên môi trường MS có bổ sung BAP và α-NAA
khác nhau ở 3 giống khoai môn sọ nghiên cứu

108


xi
3.15

Cây khoai môn sọ có nguồn gốc in vitro phát triển trên đồng ruộng 111

3.16

Củ in vitro được tạo ra trong môi trường MS bổ sung 1mg/l BAP

116

3.17

Cây khoai môn sọ mọc từ củ in vitro phát triển trên đồng ruộng

117

3.18

Biến dị các dạng lá bất thường của chồi in vitro ở liều chiếu 30 Gy

124

của các giống khoai môn sọ
3.19

Củ thu hoạch từ dòng khoai đột biến LS-03-01 và đối chứng

128

3.20

Cây LS-03-01 không bị cháy lá và đối chứng

129

3.21

Củ của dòng đột biến CC-03-01 và đối chứng.

130

3.22

Cây của dòng CC-03-01 bị cháy lá nhẹ và đối chứng

130

3.23

Mối quan hệ về di truyền giữa các dòng đột biến và giống gốc

133

3.24

Kết quả điện di sản phẩm SSR của 4 dòng khoai môn sọ đột biến

134

và các giống gốc với mồi HK22 và mồi HK29.


1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Khoai môn sọ (Colocasia esculenta (L.) Schott) thuộc họ Ráy (Araceae), là
một trong những loài cây trồng lấy củ lâu đời nhất, được trồng nhiều ở vùng nhiệt
đới và cận nhiệt đới ẩm.
Khoai môn sọ là loài cây trồng có giá trị. Ở nhiều giống, hầu như tất cả các
bộ phận của cây bao gồm củ cái, củ con, dải bò, thân, lá và hoa đều có thể ăn được.
Củ khoai môn sọ chứa hàm lượng hydratcacbon cao, hàm lượng chất béo thấp và
nhiều khoáng chất canxi, photpho hơn các loại tinh bột khác. Lá khoai môn sọ chứa
hàm lượng protein cao hơn ở củ và chứa hàm lượng cao đáng kể nguồn caroten,
khoáng chất, vitamin ... Ngoài ra cây khoai môn sọ còn được dùng trong các bài
thuốc chữa các bệnh: viêm khớp, sưng hạch, sa trực tràng... Chất chiết từ tinh bột củ
khoai sọ có khả năng chống tế bào ung thư ruột kết. Protein globulin (G1 và G2)
trong củ khoai sọ có vai trò quan trọng trong cơ chế chống côn trùng và nấm bệnh.
Khoảng 400 triệu người sử dụng khoai môn sọ trong các bữa ăn thường ngày. Khoai
môn sọ là loại rau được tiêu thụ đứng hàng thứ 14 và là loài cây có củ được tiêu thụ
nhiều thứ 5 trên thế giới. Vì thế, cây khoai môn sọ có vị trí đáng kể trong viễn cảnh
kinh tế thế giới về sự ổn định kinh tế và đa dạng hóa cây trồng. Hơn nữa, cây khoai

môn sọ là một trong số ít các cây trồng có khả năng phát triển tốt trên đất đầm lầy
hoặc đất trống đồi trọc, do đó sẽ rất có ý nghĩa trong xóa đói giảm nghèo. Tuy nhiên,
loài cây trồng này cũng đang đối mặt với sự xói mòn di truyền do những thay đổi về
cơ cấu cây trồng, sự phát triển diện tích trồng các giống năng suất cao và sự thu hẹp
diện tích đất trồng nông nghiệp do đô thị hóa... và cả những áp lực có tính kỹ thuật
đến sự phát triển của loài cây này, bao gồm cả những đặc tính sinh học, tính dễ bị
tàn lụi, tỉ lệ nhân giống thấp, vị ngứa, bệnh bạc lá, thiếu nguồn giống sạch bệnh...
Trên thế giới, các kỹ thuật phân tử (điện di isozyme, RFLP, RAPD, AFLP,
SSR) đã được ứng dụng thành công trong nghiên cứu đánh giá đa dạng di truyền
nguồn gen và xác lập bộ sưu tập khoai môn sọ hạt nhân ở nhiều nước... Việt Nam có
nguồn gen khoai môn sọ rất phong phú. Gần 500 mẫu giống từ mọi miền đất nước
đang được bảo tồn tại Ngân hàng gen cây trồng Quốc gia và 195 mẫu giống đang
được lưu giữ kép trên đồng ruộng tại điểm sinh thái Đà Bắc – Hòa Bình là nguồn tài


2

nguyên di truyền khoai môn sọ quí giá cần được đánh giá một cách có hệ thống để
bảo tồn và định hướng khai thác hiệu quả, bền vững. Chúng ta đã thành công trong
việc thu thập, lưu giữ, đồng thời cũng đã công bố khá nhiều kết quả đánh giá đa
dạng nguồn gen quí giá này. Tuy nhiên, các nghiên cứu chủ yếu ở mức hình thái,
nông học, một số ở mức sinh hóa và tế bào; nghiên cứu ứng dụng các kỹ thuật ADN
đối với nguồn gen khoai môn sọ còn rất hạn chế và mới chỉ bước đầu. Tư liệu đặc
trưng phân tử của các kiểu hình thái đang được bảo tồn vì thế còn quá ít ỏi. Ứng
dụng các kỹ thuật phân tử để phân tích đa hình ADN, phát hiện các chỉ thị ADN hữu
ích không chỉ có ý nghĩa trong nghiên cứu đa dạng di truyền và tiến hóa của loài cây
trồng này mà sẽ rất có ý nghĩa trong việc đặc trưng phân tử các giống, cung cấp cơ
sở dữ liệu để thiết lập bộ sưu tập hạt nhân (core collection) khoai môn sọ phục vụ
bảo tồn có hiệu quả hơn.
Khai thác nguồn gen bằng ứng dụng công nghệ sinh học, đặc biệt ứng dụng

kỹ thuật nuôi cây mô, tế bào thực vật kết hợp với đột biến thực nghiệm, các nhà
khoa học đã phục tráng và chọn tạo ra nhiều giống cây trồng mới có năng suất cao
và chất lượng tốt. Trên thế giới, nghiên cứu cải tiến giống và tạo giống mới bằng
ứng dụng công nghệ sinh học và đột biến thực nghiệm đã được báo cáo ở loài cây
khoai môn sọ (Seetohul, 2007; Sukamto, 2003). Ở Việt Nam, nhóm tác Nguyễn
Phùng Hà, Nguyễn Thị Ngọc Huệ và cs (2010) cũng đã báo cáo kết quả chọn tạo
giống khoai sọ KMC1-TN bằng phương pháp truyền thống. Tuy nhiên, vẫn chưa có
công trình về nghiên cứu ứng dụng đột biến thực nghiệm trong chọn giống ở loài cây
trồng này. Nguồn gen giống khoai môn sọ địa phương nổi tiếng có chất lượng củ
thơm ngon được người tiêu dùng ưa chuộng khá phong phú, khả năng chống chịu
các stress sinh học và phi sinh học ở các giống khoai địa phương rất cao nhưng do
năng suất thấp, nguồn giống sạch bệnh thiếu đã hạn chế sự phát triển các giống quí
này trong sản xuất hàng hóa. Thử nghiệm ứng dụng công nghệ sinh học và đột biến
thực nghiệm trong cải tiến giống và chọn tạo giống mới sẽ góp phần định hướng
khai thác có hiệu quả nguồn gen khoai môn sọ ở nước ta.
Xuất phát từ lí luận và thực tiễn đó, chúng tôi tiến hành đề tài:
“Nghiên cứu đa dạng di truyền và cải tiến nguồn gen
khoai môn sọ bản địa bằng công nghệ sinh học và đột biến thực nghiệm”


3

2. Căn cứ pháp lý và cơ sở khoa học của định hƣớng nghiên cứu
- Văn bản của Chính phủ Việt Nam: Quyết định số 79/2007/QĐ-TTg của Thủ tướng
chính phủ phê duyệt Kế hoạch hành động quốc gia về Đa dạng Sinh học đến 2010
và định hướng đến năm 2020 thực hiện Công ước Đa dạng sinh học và Nghị định
thư Cartagena về An toàn sinh học ngày 31/5/2007 [26]; Quyết định số
80/2005/QĐ-BNN của Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn ban hành Danh mục
nguồn gen cây trồng quý hiếm cần bảo tồn ngày 05 tháng 12 năm 2005 [3].
- Việt Nam có lịch sử văn hóa trồng trọt lâu đời, sự đa dạng giống khoai môn sọ ở

nước ta rất cao, tập đoàn giống khoai sọ đang được lưu giữ rất lớn [9], [12], [13],
[14].
- Các nghiên cứu đánh giá đa dạng nguồn gen khoai môn sọ đã được bắt đầu khá lâu
nhưng chủ yếu ở mức hình thái, nông học hoặc mức sinh hóa và tế bào [12], [13],
[14], [28], [29], [30], nghiên cứu ứng dụng các kỹ thuật ADN mới ở bước đầu [8].
Các tư liệu về đặc trưng phân tử của các kiểu hình thái đang được bảo tồn vì thế còn
quá ít ỏi; bộ sưu tập hạt nhân (core collection) khoai môn sọ chưa được xác lập để
bảo tồn có hiệu quả nguồn tài nguyên di truyền và giảm thiểu kinh phí duy trì. Khai
thác và sử dụng nguồn gen bảo tồn chỉ mới bước đầu, chưa có thành tựu ứng dụng
công nghệ sinh học để cải tiến và chọn tạo giống khoai môn sọ mới.
- Các kỹ thuật phân tử ADN đã được ứng dụng thành công trong nghiên cứu đánh
giá nguồn gen khoai môn sọ ở nhiều nước trên thế giới: RAPD [52], [61], [84], [96],
[98], [101]; AFLP [37], [65], [90]; SSR [48], [70], [71], [82], [93], [99]...
- Trên thế giới các nghiên cứu chọn giống khoai môn sọ bằng đột biến thực nghiệm
đã đạt được những thành tựu đáng khích lệ [94], [103].
3. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
(1) Xác định được mức độ đa dạng di truyền nguồn gen khoai môn sọ bản địa ở các
tỉnh miền Bắc và Bắc Trung Bộ bằng phân tích hình thái – nông học, chỉ thị RAPD
và chỉ thị SSR; cung cấp tư liệu khoa học cơ bản về đa dạng gen, đặc trưng phân tử
của mẫu giống; đề xuất bộ sưu tập hạt nhân (core collection) khoai môn sọ phục vụ
công tác bảo tồn, khai thác và sử dụng hiệu quả nguồn gen khoai môn sọ bản địa.


4

(2) Xác định được quan hệ di truyền tiến hóa trong loài khoai môn sọ và với một số
loài gần thuộc chi Colocasia và Alocasia dựa trên các số liệu hình thái và phân tử
ADN.
(3) Xây dựng được quy trình nhân nhanh in vitro một số giống khoai môn sọ địa
phương cho sản xuất.

(4) Xác định được mức độ mẫn cảm với phóng xạ tia gamma của một số giống khoai
môn sọ địa phương và chọn lọc được một số dòng khoai môn sọ đột biến có triển
vọng phục vụ cho nghiên cứu cải tiến giống.

4. Nội dung nghiên cứu của đề tài
Để đạt những mục tiêu trên, đề tài tiến hành các nội dung nghiên cứu sau:
(1) Khảo sát và đánh giá mức độ đa dạng về một số đặc điểm hình thái và đặc tính
nông học của một số giống khoai địa phương thuộc loài khoai môn sọ (C. esculenta)
và của một số loài có quan hệ gần phân bố ở miền Bắc và Bắc Trung Bộ.
(2) Phân tích đa hình ADN bằng sử dụng kỹ thuật phân tử RAPD và SSR; đánh giá
sự hữu ích của các chỉ thị phân tử để đặc trưng phân tử các mẫu giống.
(3) Đánh giá mức độ đa dạng di truyền nguồn gen dựa trên số liệu RAPD và SSR.
Phân nhóm giống và phân tích mối quan hệ di truyền trong loài khoai môn sọ và với
các loài có quan hệ gần thuộc chi Colocasia và Alocasia.
(4) Nghiên cứu đề xuất bộ sưu tập hạt nhân từ các mẫu giống khoai môn sọ phân tích
dựa trên các dữ liệu hình thái – nông học, đa hình RAPD và SSR.
(5) Phân tích một số chỉ tiêu hóa sinh và phẩm chất củ của các giống khoai môn sọ
trong bộ mẫu giống khoai môn sọ hạt nhân.
(6) Nghiên cứu thử nghiệm ứng dụng kỹ thuật nuôi cấy mô, tế bào thực vật xây dựng
quy trình nhân giống cây in vitro và củ in vitro của một số giống khoai môn sọ địa
phương phục vụ cho sản xuất.
(7) Bước đầu nghiên cứu mức độ mẫn cảm với phóng xạ tia gamma của một số
giống khoai môn sọ và đề xuất một số dòng đột biến có triển vọng phục vụ nghiên
cứu cải tiến giống khoai môn sọ địa phương.


5

5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
* Ý nghĩa khoa học của đề tài:

Ứng dụng phương pháp nghiên cứu truyền thống và hiện đại (phân tích đa
hình RAPD và SSR) trên các mẫu giống khoai môn sọ và một số loài gần, đề tài đã
cung cấp cơ sở dữ liệu quan trọng và có ý nghĩa trong đánh giá đa dạng di truyền
nguồn gen khoai môn sọ, nghiên cứu tiến hóa và phát sinh hệ thống trong loài và
giữa các loài khoai môn ở Việt Nam.
Đa hình ADN và các chỉ thị ADN đặc trưng phát hiện trong nghiên cứu đã
khắc phục được những khó khăn gặp phải khi xác định vị trí chủng loại phát sinh của
các loài thuộc chi khoai môn (Colocasia) dựa trên hình thái. Đề tài đã cung cấp được
một số dữ liệu phân tử ADN hữu ích để đánh giá chính xác hơn đa dạng nguồn gen,
đặc trưng phân tử mẫu giống làm cơ sở xác lập tập đoàn hạt nhân khoai môn sọ cho
bảo tồn và khai thác hiệu quả nguồn gen.
Vi nhân giống thành công bằng nuôi cấy đỉnh chồi và tạo củ in vitro đã cung
cấp cơ sở ứng dụng khoa học công nghệ có thể chủ động nguồn giống phục vụ mở
rộng diện tích trồng khoai môn sọ đặc sản theo định hướng sản xuất hàng hóa.
Kết quả nghiên cứu kết hợp nuôi cây mô, tế bào thực vật với phóng xạ
gamma (nguồn Co60) đã cho thấy mức độ mẫn cảm khác nhau với phóng xạ gamma
của các kiểu gen giống. Bước đầu chỉ ra được liều chiếu xạ có hiệu quả vào giai
đoạn cây in vitro và tiềm năng ứng dụng phóng xạ trong cải tiến giống khoai môn sọ
địa phương ở nước ta.
Bảy công trình khoa học đã công bố (5 bài báo đăng tải trên các tạp chí khoa
học, 1 báo cáo khoa học đăng tải trong Kỷ yếu Hội nghị Khoa học quốc gia và 1 báo
cáo trình bày tại Hội nghị quốc tế về cây họ Ráy) là những tư liệu có giá trị tham
khảo.
* Ý nghĩa thực tiễn:
Đã đề xuất 12 mẫu giống trong tổng số 40 mẫu giống nghiên cứu vào bộ sưu
tập hạt nhân khoai môn sọ cần được bảo tồn lâu dài, và 2 vùng sinh thái có đa dạng


6

di truyền giống cũng như số lượng alen đặc trưng vùng cao cần có kế hoạch bảo tồn
tại chỗ nguồn gen.
Đã đề xuất được 1 quy trình nhân nhanh in vitro từ chồi đỉnh và 1 quy trình
tạo củ in vitro của 3 giống khoai địa phương để có thể chủ động nguồn củ giống cho
sản xuất.
Đã xác định được liều chiếu xạ gamma có hiệu quả áp dụng cho cải tiến 3
giống khoai môn sọ địa phương, và chọn lọc được 3 dòng khoai môn sọ đột biến có
triển vọng về một số đặc điểm nông sinh học từ 2 giống gốc để tiếp tục nghiên cứu
đánh giá.
6. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu của đề tài
* Đối tƣợng nghiên cứu:
Nghiên cứu sử dụng một số giống khoai môn sọ thu thập từ một số địa
phương ở miền Bắc và Bắc Trung bộ Việt Nam và một số loài có quan hệ gần với
loài khoai môn sọ.
* Phạm vi nghiên cứu:
Đánh giá đa dạng di truyền nguồn gen khoai môn sọ địa phương và phân tích
mối quan hệ di truyền giữa loài khoai môn sọ và một số loài gần sử dụng chỉ thị hình
thái – nông học và chỉ thị phân tử ADN (RAPD và SSR).
Thử nghiệm ứng dụng công nghệ nuôi cấy mô, tế bào thực vật kết hợp đột
biến thực nghiệm trong chọn tạo, cải tiến một số giống khoai môn sọ địa phương.
7. Đóng góp mới của đề tài
Đây là công trình đầu tiên ở Việt Nam phân tích một cách có hệ thống về sự
đa dạng di truyền nguồn gen khoai môn sọ địa phương cũng như mối quan hệ di
truyền trong loài Colocasia esculenta và với một số loài có quan hệ gần gũi với loài
cây này dựa dựa trên bộ số liệu phong phú về hình thái và phân tử ADN.
Mức độ đa dạng di truyền cao trong các mẫu giống khoai môn sọ nghiên cứu
và các chỉ thị phân tử đặc trưng mẫu giống và đặc trưng vùng sinh thái là những
phát hiện mới có ý nghĩa tư liệu hóa nguồn gen.

7

Lần đầu tiên một bộ sưu tập hạt nhân (gồm 12 giống khoai môn sọ) đã được
đề xuất dựa trên số liệu phong phú về đa dạng di truyền ở cả mức hình thái, phân tử
ADN và một số thành phần dinh dưỡng của củ từ 40 mẫu giống khoai môn sọ
nghiên cứu, góp phần vào việc bảo tồn và khai thác, sử dụng có hiệu quả hơn nguồn
gen khoai môn sọ địa phương trong điều kiện còn hạn chế về kinh phí duy trì như ở
nước ta.
Phát hiện sự gần gũi về mặt di truyền của 2 loài môn hoang dại (Colocasia
lihengeae và Colocasia menglaensis) với các loài ráy thuộc chi Alocasia đã cung
cấp cơ sở phân tử có thể giúp giải quyết khó khăn trong việc xác định vị trí chủng
loại phát sinh của 2 loài khoai môn hoang dại do chúng mang những đặc điểm hình
thái giống cả Colocasia và cả Alocasia.
Mức độ mẫn cảm với phóng xạ tia gamma thay đổi phụ thuộc kiểu gen giống,
liều chiếu xạ vào giai đoạn chồi in vitro có hiệu quả chọn giống nằm trong khoảng
10 – 50 Gy; 3 dòng đột biến có triển vọng về năng suất và chống chịu hạn, là những
tư liệu đầu tiên ở Việt Nam về ứng dụng đột biến thực nghiệm trong cải tiến giống ở
loài cây trồng lâu đời nhất này, mở ra khả năng áp dụng công nghệ sinh học vào phát
triển sản xuất khoai môn sọ vì mục đích xóa đói giảm nghèo.


8

Chƣơng 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÂY KHOAI MÔN SỌ
1.1.1. Nguồn gốc, phân bố và đặc điểm sinh thái của cây khoai môn sọ
Khoai môn sọ là loài thực vật thuộc họ Ráy, có tên khoa học là Colocasia
esculenta (L.) Schott, là một trong những loài cây trồng lấy củ lâu đời nhất, có niên
đại hơn 9.000 năm [36], [60], [80], [91].

Nguồn gốc của khoai môn sọ hiện vẫn chưa có ý kiến thống nhất hoàn toàn
trong các nhà khoa học chuyên nghiên cứu về loài cây này. Theo ý kiến của nhiều
nhà khoa học, khoai môn sọ hiện nay có chung nguồn gốc ở vùng Indo-Malaysia, có
lẽ ở Tây Ấn Độ và Bangladesh. Từ đây, cây khoai môn sọ lan rộng về phía Đông
đến Đông Nam Á, Đông Á và các đảo Thái Bình Dương; về phía Tây tới Ai cập và
Đông Địa Trung Hải và cuối cùng về phía Nam đến châu Phi, từ đó di chuyển đến
Caribê và Mỹ [15], [39], [49], [52], [101], [113]. Một quan điểm khác dựa trên dữ
liệu isozyme và phân tử ADN lại cho rằng đã có sự tiến hóa song song của hai vốn
gen khoai môn sọ, xuất phát từ hai trung tâm tiến hóa khác nhau (ở vùng Đông Nam
châu Á và vùng Tây Nam Thái Bình Dương) [65], [66], [71], [90], [74], [75], [77],
[78]... Miền tây Melanesia, trung tâm nguồn gốc và thuần hóa của một vài loài cây
trồng khác như chuối, dừa, mía, hiện nay có bằng chứng rằng khoai môn sọ có thể
cũng đã được thuần hóa ở vùng này. Sự chú ý tập chung chủ yếu ở Papua New
Guinea, với bằng chứng về sự định cư của con người khoảng 40.000 năm và có nền
nông nghiệp ít nhất 6.550 – 7.000 năm [56], [57], [41], [42]. Phát hiện hạt phấn hóa
thạch của khoai môn và ráy trên các dụng cụ bằng đá ở phía bắc quần đảo Solomon
với niên đại 28.000 năm đã bổ sung thêm bằng chứng cho quan điểm này [68]. Theo
cách đó, khoai môn sọ trồng được tìm thấy ở Thái Bình Dương đã không được du
nhập vào vùng này bởi những người định cư từ vùng Indo-Malaysia như những suy
đoán trước đây [87], [67], [60], mà được thuần hóa từ nguồn gốc hoang dại đang tồn
tại ở Melanesia. Từ Melanesia, khoai môn sọ đã được mang đến Polynesia trong suốt


9

quá trình di cư thời tiền sử của con người với sự suy giảm về số lượng và sự đa dạng
[111], [112], [62]. Cũng theo cách đó, sự thuần hóa khoai môn sọ cũng diễn ra ở
Đông Nam châu Á với sự phân chia của vùng đất Sunda và Sahul. Hai vốn gen đã
xuất hiện ở Đông Nam Á và Thái Bình Dương với sự gối lợp qua vùng Indonesia
[74], [75], [77], [78], [113], [114], [112], [62], [63], [58], [66].

Cây khoai môn sọ thích ứng được với nhiều loại đất khác nhau, được trồng
nhiều ở loại đất chua, thành phần đất nhẹ, nhiều mùn và có khả năng chịu được hạn,
chịu đất chua, đất mặn, đất nghèo dinh dưỡng phù hợp để khai thác tại những vùng
sinh thái khó khăn, nơi những cây trồng khác không thể trồng được hoặc kém phát
triển [9], [14] và [120]. Khoai môn sọ là cây dài ngày, yêu cầu độ ẩm cao cho sinh
trưởng và phát triển. Cây đạt năng suất cao nhất trong điều kiện cường độ ánh sáng
cao, tuy vậy khoai môn sọ lại là loại cây chịu được bóng râm hơn hầu hết các loại
cây khác. Cây vẫn có thể cho năng suất cao ngay trong điều kiện che bóng, nơi
những cây trồng khác không thể phát triển được. Đây là đặc tính ưu việt khiến cây
khoai môn sọ được coi là cây trồng xen lý tưởng [14].
1.1.2. Phân loại học cây khoai môn sọ
Trong hệ thống phân loại thực vật, loài khoai môn sọ có vị trí phân loại như sau:

Giới: Thực vật (Plantae)
Ngành: Thực vật hạt kín (Angiospermatophyta)
Lớp: Một lá mầm (Monocotyledonae)
Phân lớp: Cau (Arecidae)
Bộ: Ráy (Arales)
Họ: Ráy (Araceae)
Chi: Khoai môn (Colocasia)
Loài: Colocasia esculenta (L.) Schott [11], [12], [79].
Trên thế giới, họ Ráy (Araceae) là một họ tương đối lớn với 106 chi và 2.823
loài, phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt đới (đặc trưng cho rừng ẩm) và cận nhiệt đới. Ở
Việt Nam, họ Ráy có khoảng 30 chi với khoảng 156 loài, chủ yếu là những loài cây
ưa bóng ở tầng thấp trong rừng hoặc bì sinh trên cây khác. Đã có rất nhiều loài Ráy


10

mới được phát hiện, tính đến năm 2009, có thêm 38 loài Ráy mới được phát hiện ở

Đông Dương và Việt Nam [4], [5].
Cây khoai môn, khoai sọ thuộc chi khoai môn (Colocasia) là một trong
những chi quan trọng nhất của họ ráy. Trên thế giới chi này bao gồm khoảng 8 loài.
Các loài trong chi này được sử dụng làm nguồn lương thực, thực phẩm cho người và
thức ăn cho gia súc. Theo các tài liệu đã công bố, Việt Nam có 5 loài là C. esculenta
(L.) Schott, C. gigantea, C. indica, C. lihengeae và C. menglaensis [4], [5], [14].
Khoai môn sọ trồng được định loại loài C. esculenta (L.) Schott là một loài phức.
Chi Colocasia được xác định bởi Schott năm 1832 trên cơ sở hai loài đã được
Linnacus mô tả lần đầu tiên vào năm 1753 là Arum colocasia và Arum esculentum
[14]. Schott cũng đã đặt lại tên của hai loài này là C. esculenta và C. antiquorum.
Hiện nay, trong nghiên cứu phân loại chi Colocasia vẫn còn nhiều tranh cãi chưa
ngã ngũ. Một số nhà phân loại thực vật học cho rằng có một loài đa hình là C.
esculenta và ở mức độ dưới loài biết đến có C. esculenta var. esculenta và C.
esculenta var. antiquorum (Ghani, 1984) [55]. Một số khác lại cho rằng chi
Colocasia có một loài phức là C. antiquorum và ở mức độ dưới loài là C.
antiquorum var. typica, C. antiquorum var. euchlora, C. autiquorum var. esculenta...
(Kumazawa, 1956) [59]. Tuy nhiên, có trường phái lại cho rằng, chắc chắn có hai
loài C. esculenta và C. antiquorum được phân biệt dựa vào những đặc điểm hình
thái hoa (Purseglove, 1972) [88]. Theo quan điểm này thì loài C. esculenta có phần
phụ vô tính ở đỉnh bông mo thò ra khỏi mo hoa, ngắn hơn cụm hoa đực. Còn loài C.
antiquorum có phần phụ vô tính ở đỉnh bông mo không thò ra khỏi mo hoa, dài hơn
cụm hoa đực.
Ở Việt Nam, trong nhiều tài liệu nghiên cứu về cây khoai môn sọ, các tác giả
đều sử dụng danh từ chung “Cây khoai môn” vừa để chỉ giống cây thích nghi với
môi trường đất bị ngập nước hoặc ẩm ướt, với tên thường gọi là “Cây khoai nước”
và cũng để chỉ nhóm cây chịu hạn mà không chịu được ngập úng tên thường gọi là
“Cây khoai sọ” (Bùi Công Trừng và cs, 1963) [27], (Nguyễn Đăng Khôi và Nguyễn
Hữu Hiến, 1985) [18]. Đến nay, tên của loài cây môn sọ trong các tài liệu hiện hành

11

cũng được sử dụng rất khác nhau. Có tác giả cho rằng “Cây khoai môn” là tên chung
để chỉ hai nhóm cây hoàn toàn khác nhau về loài là cây khoai nước (C. esculenta) và
cây khoai sọ (C. antiquorum). Một số khác lại cho rằng “Cây khoai môn” với tên
loài của nó C. esculenta (L.) Schott là tên chung của cả hai nhóm khoai nước và
khoai sọ (Nguyễn Hữu Bình, 1963) [2], (Nguyễn Đăng Khôi và Nguyễn Hữu Hiến,
1985) [18]. Nhóm nghiên cứu cây có củ thuộc Viện Khoa học kỹ thuật nông nghiệp
Việt Nam vào những năm thập kỷ 60 lại cho rằng “Cây khoai môn” với tên loài của
nó C. antiquorum là tên chung của hai nhóm cây khoai nước và khoai sọ (dẫn theo
Nguyễn Thị Ngọc Huệ và cs, 2004) [14].
Từ năm 1998, khi nghiên cứu đa dạng di truyền nguồn gen khoai môn sọ ở
Việt Nam, các tác giả Nguyễn Thị Ngọc Huệ, Trương Văn Hộ, Nguyễn Văn Viết,
Nguyễn Phùng Hà, cho rằng giả thiết có hai loài phụ dưới loài C. esculenta là C.
esculenta var. esculenta và C. esculenta var. antiquorum với tên gọi khoai môn và
khoai sọ là có lý hơn cả. Nguồn gen khoai môn sọ bao gồm 3 biến dạng thực vật là
khoai môn (Dasheen type), khoai sọ (Eddoe type) và nhóm trung gian. Ba biến dạng
này có mối quan hệ khá gần gũi trong quá trình tiến hoá từ cây khoai nước đến
khoai môn và sau cùng là cây khoai sọ [14].
Loài phụ C. esculenta var. esculenta theo phân loại dưới loài cho thấy có hai
nhóm cây là nhóm khoai nước (chịu ngập úng) và nhóm khoai môn (sử dụng củ cái
và trồng trên đất cao). Hai nhóm này sử dụng củ cái để ăn, củ con để làm giống và
dọc lá dùng để chăn nuôi. Hoa có phần phụ vô tính ngắn hơn so với phần cụm hoa
đực.
Loài phụ C. esculenta var. antiquorum gồm nhóm cây khoai sọ. Nhóm này có
củ cái kích thước nhỏ đến trung bình kèm theo nhiều củ con có tính ngủ nghỉ. Nhóm
khoai sọ phân bố rộng có thể trồng trên đất ruộng lúa nước hoặc trên đất phẳng có
tưới, thậm chí trên đất dốc sử dụng nước trời. Hoa có phần phụ vô tính dài hơn phần
cụm hoa đực. Vì vậy nên gọi nhóm cây khoai môn sọ là chính xác nhất, kể cả khi
cho rằng có một loài đa hình là C. antiquorum và ở mức độ dưới loài là C.

12

antiquorum var. typica, C. antiquorum var. euchlora và C. antiquorum var.
esculenta [14].
Để nhận biết các giống của hai nhóm này, cần dựa vào kết quả phân tích tổng
hợp của 3 nhóm đặc điểm:
Hình thái của củ cái và củ con
Số lượng nhiễm sắc thể
Đặc điểm hình thái hoa
Dựa vào hình thái của củ cái và củ con thấy rằng:
Nhóm C. esculenta var. esculenta (Dasheen) bao gồm các giống khoai môn
và khoai nước. Đặc điểm của chúng là có một củ cái lớn quyết định năng suất khóm
khoai, với một vài củ con nhỏ hoặc dải khoai (Stolon) không dùng để ăn. Bông mo
của nhóm này có phần phụ vô tính ngắn hơn phần hoa đực. Khả năng thích nghi của
các giống khoai thuộc nhóm này từ điều kiện đất bị ngập nước (khoai nước ở vùng
chiêm trũng Nam Định, Thái Bình) tới những vùng đất cao thuộc các tỉnh trung du
miền núi và cao nguyên sử dụng nước trời như Sơn La, Hoà Bình, Lào Cai, Lạng
Sơn, Cao Bằng, Thanh Hoá, Lâm Đồng với các giống điển hình như khoai môn
Thuận Châu, Hậu Doàng, Phước Ỏi, Phứa Lanh, khoai Mán vàng... [14]
Nhóm C. esculenta var. antiquorum (Eddoe) gồm hầu hết các giống khoai sọ.
Đặc điểm chính của nhóm này là có một củ cái kích thước nhỏ hoặc trung bình, ăn
sượng và hơi ngái. Xung quanh củ cái có nhiều củ con hình cầu hoặc hình trứng kích
thước khác nhau tuỳ thuộc giống. Ở các giống khoai sọ, củ con là yếu tố quyết định
năng suất thương phẩm [14].
Trong những năm gần đây, thực hiện quyết định của Thủ tướng Chính phủ
về “Kế hoạch hành động đa dạng sinh học Việt Nam”, dự án “Xây dựng ngân hàng
gen cây trồng quốc gia” những loài thực vật hữu ích của Bộ Nông nghiệp và Phát
triển nông thôn đã và đang được triển khai tại Viện Khoa học Nông nghiệp Việt

Nam. Tính đến năm 2012, Trung tâm Tài nguyên thực vật đã thu thập được một tập
đoàn giống cây có củ khá lớn, đáng chú ý là tập đoàn khoai môn sọ (C. esculenta)
với 478 mẫu giống chiếm 21,08% tập đoàn cây có củ được lưu giữ và bảo quản tại