KIỂM TRA SỰ HIỆN DIỆN CỦA CÁC GEN CHUYỂN VÀ KHẢO SÁT SỰ SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN CÂY PHONG LAN Dendrobium, CÂY HOA CÚC (Chrysanthemum) CHUYỂN GEN

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

KIỂM TRA SỰ HIỆN DIỆN CỦA CÁC GEN CHUYỂN
VÀ KHẢO SÁT SỰ SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT
TRIỂN CÂY PHONG LAN Dendrobium,
CÂY HOA CÚC (Chrysanthemum)
CHUYỂN GEN

Ngành học: CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Niên khóa: 2004-2008
Sinh viên thực hiện: NGUYỄN KIM THOA

Tháng 9/2008


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

KIỂM TRA SỰ HIỆN DIỆN CỦA CÁC GEN CHUYỂN VÀ
KHẢO SÁT SỰ SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT
TRIỂN CÂY PHONG LAN Dendrobium,
CÂY HOA CÚC (Chrysanthemum)
CHUYỂN GEN

Giáo viên hướng dẫn:

Sinh viên thực hiện:

TS.NGUYỄN HỮU HỔ

NGUYỄN KIM THOA

KS. LÊ TẤN ĐỨC
ThS. NGUYỄN VŨ PHONG

Tháng 9 /2008


LỜI CẢM TẠ

Tôi xin chân thành cảm tạ:
 Ban Giám hiệu trường Đại học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh, Ban chủ
nhiệm Bộ môn Công Nghệ Sinh Học, cùng tất cả Quý Thầy Cô đã truyền đạt
kiến thức cho tôi trong suốt quá trình học tập tại trường.
 Tiến sỹ Nguyễn Hữu Hổ, Kỹ sư Lê Tấn Đức- Phòng Công Nghệ Gen- Viện
Sinh Học Nhiệt Đới Thành phố Hồ Chí Minh đã hết lòng hướng dẫn, giúp đỡ tôi
trong suốt thời gian thực tập tốt nghiệp tại Viện.
 Thạc sỹ Nguyễn Vũ Phong đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong thời gian
học tập tại trường cũng như thực tập tốt nghiệp.
 Các cô chú, anh chị cán bộ phòng Công Nghệ Gen -Viện Sinh Học Nhiệt Đới
Thành phố Hồ Chí Minh đã tận tình giúp đỡ, tạo điền kiện thuận lợi cho tôi
trong suốt thời gian thực tập tốt nghiệp.
 Thành kính ghi ơn ba mẹ cùng những người thân trong gia đình luôn tạo điều
kiện và động viên con trong suốt quá trình học tập tại trường.

 Các bạn bè thân yêu của lớp DH04SH đã chia sẻ cùng tôi những vui buồn trong
suốt thời gian học cũng như hết lòng hỗ trợ, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian
thực tập.

Sinh viên thực hiện
Nguyễn Kim Thoa

iii


TÓM TẮT KHÓA LUẬN

NGUYỄN KIM THOA, ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ
MINH, tháng 9/2008. “KIỂM TRA SỰ HIỆN DIỆN CỦA CÁC GEN CHUYỂN
VÀ KHẢO SÁT SỰ SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỀN CỦA CÂY LAN
Dendrobium VÀ CÂY CÚC Chrysanthemum”.
Đề tài được tiến hành tại Phòng Công Nghệ Gen - Viện Sinh Học Nhiệt Đới
Thành phố Hồ Chí Minh.
Hướng dẫn khoa học:
-

TS. Nguyễn Hữu Hổ, KS Lê Tấn Đức (Viện Sinh học Nhiệt đới)

-

ThS Nguyễn Vũ Phong (Đại học Nông Lâm TP.HCM)

Nội dung nghiên cứu
-

Kiểm tra sự hiện diện của gen gfp (phát sáng), gen ipt (chống lão hóa), gen
gusA, gen kháng hygromycin bằng phương pháp PCR và phương pháp hóa
mô tế bào (đối với gen gusA).

-

Khảo sát sự sinh trưởng và phát triển của cây phong lan và cây cúc chuyển
gen trong nhà kính.

Kết quả thu được
 Kiểm tra kết quả chuyển gen
-

Có hiện diện của các gen chuyển như gen gus, gen gfp, gen kháng
hygromycin, gen ipt thông qua sản phẩm PCR.

-

Phương pháp hóa mô tế bào cho kết quả nhuộm GUS với mẫu phong lan
Dendrobium nhưng không xuất hiện rõ ràng ở cây hoa cúc Chrysanthemum
mặc dù kết quả PCR cho thấy có sự hiện diện của gen này.

-

Chưa kiểm tra được biểu hiện của gen gfp và gen ipt vì chưa tạo hoa.

 Khảo sát sự sinh trưởng và phát triển
Khả năng tăng trưởng của các nghiệm thức lan Dendrobium không có sự khác
biệt. Tuy nhiên, các cây cúc chuyển gen sinh trưởng và phát triển tốt hơn, có sự khác
biệt trong các chỉ tiêu nghiên cứu xét về phương diện thống kê.

iv


SUMMARY
NGUYỄN KIM THOA, Nong Lam University, “Detection the attendance of the
transferred gene and survey the growth and development of Dendrobium and
Chrysanthemum ”, September, 2008. This thesis was carried out at the Gene technology
laboratory, Institute of Tropical Biology, Ho Chi Minh City.
Supervisor:
-

Ph.D. Nguyen Huu Ho

-

Ing. Le Tan Duc

-

MSc. Nguyen Vu Phong

Contents:
-

Detection the attendance of gfp gene, ipt gene (anti- aged gene), gus gene,

anti- hygromycin gene by PCR method and GUS activity assay.
-

Survey of growth the transgenic plants in greenhouse.

Results:


Dectection of transferred gene

-

The attendance and expression of transferred genes as gus gene, gfp gene,

ipt gene, anti- hygromycin gene was confirmed by PCR.
-

In Dendrobium, result of gus activity assay is clear but it disappear in

Chrysanthemum samples.
-

Flowers are not available for transferred genes expression.



Survey the growth and development of transgenics plants
We have the equivalence in growth for solutions in Dendrobium research.

However, in Chrysanthemum, transgenics plants develop better than non-transgenics
plants.

v

MỤC LỤC
Nội dung

Trang

Lời cảm tạ ...................................................................................................................... iii
Tóm tắt khóa luận ...........................................................................................................iv
Summary..........................................................................................................................v
Mục lục ...........................................................................................................................vi
Danh sách các chữ viết tắt ..............................................................................................ix
Danh sách các hình ..........................................................................................................x
Danh sách các bảng ........................................................................................................xi
Danh sách các biểu đồ ...........................................................................................................xii
Chương 1. MỞ ĐẦU......................................................................................................1
Chương 2. TỔNG QUAN..............................................................................................3
2.1. Giới thiệu về cây phong lan Dendrobium ................................................................3
2.1.1. Sơ lược về cây phong lan Dendrobium .................................................................3
2.1.2. Đặc điểm hình thái.................................................................................................5
2.1.3. Các tác động ngoại cảnh ảnh hưởng đến cây lan Dendrobium .............................6
2.1.4. Giá trị sử dụng .......................................................................................................7
2.2. Sơ lược về hoa cúc (Chrysanthemum).....................................................................8
2.2.1. Vị trí phân loại.......................................................................................................9
2.2.2. Nguồn gốc ............................................................................................................9
2.2.3. Đặc điểm hình thái...............................................................................................10
2.2.4. Đặc điểm sinh lý, sinh thái ..................................................................................11
2.2.5. Sâu bệnh ..............................................................................................................11
2.2.6. Giá trị văn hóa, dược liệu và kinh tế ...................................................................11
2.3. Một số kết quả nghiên cứu về gfp ..........................................................................13

2.3.1. Tổng quan về GFP...............................................................................................13
2.3.2. Một số thành tựu trong công tác nghiên cứu chuyển nạp gen phát sáng gfp trong
những năm gần đây ................................................................................................16
2.4. Một số nghiên cứu về ipt ........................................................................................19
2.4.1. Tổng quan về quá trình lão hóa ở thực vật ..........................................................19
2.4.2. Gen ipt .................................................................................................................20
vi


2.4.3. Những nghiên cứu chuyển gen ipt ở cây trồng ...................................................21
2.5. Tạo cây phong lan Dendrobium và cây hoa cúc chuyển gen .................................22
2.5.1. Tạo cây phong lan Dendrobium chuyển gen:......................................................22
2.5.2. Tạo cây hoa cúc chuyển gen................................................................................23
2.6. Phương pháp kiểm tra gen chuyển .........................................................................24
2.6.1. Phương pháp PCR (polymerase chain reaction)..................................................24
2.6.2. Phương pháp hóa mô tế bào (phương pháp thử GUS) ........................................27
2.7. Kết luận...................................................................................................................28
Chương 3. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...............................29
3.1. Thời gian và địa điểm thí nghiệm...........................................................................29
3.2. Vật liệu thí nghiệm .................................................................................................29
3.2.1. Giống ...................................................................................................................29
3.2.2. Hóa chất, thiết bị và vật liệu cần thiết .................................................................29
3.3. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................................30
3.3.1. Nội dung 1: Kiểm tra kết quả chuyển gen...........................................................30
3.3.1.1. Xác định sự hiện diện của gen bằng kỹ thuật PCR ..........................................30
3.3.2. Nội dung 2: Khảo sát sự sinh trưởng và phát triển của cây phong lan và cây cúc
có chuyển gen.........................................................................................................32
3.4.2.1. Bố trí thí nghiệm...............................................................................................32
3.4.2.2. Chỉ tiêu và phương pháp theo dõi ....................................................................33
Chương 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN..................................................................35

4.1. Kết quả ly trích DNA mẫu......................................................................................35
4.2. Kết quả kiểm tra sự hiện diện của gen chuyển bằng phương pháp PCR: ..............35
4.3. Kết quả kiểm tra sự hiện diện của gen chuyển bằng phương pháp hóa mô tế bào
(phương pháp thử GUS).........................................................................................37
4.4. Kết quả khảo sát quá trình sinh trưởng và phát triển của cây có gen chuyển ........38
4.4.1. Quá trình sinh trưởng và phát triển của cây Dendrobium ...................................38
4.4.1.1. Chiều cao và tốc độ tăng trưởng chiều cao cây................................................38
4.4.1.2. Số lá và tốc độ ra lá của cây .............................................................................40
4.4.1.3. Số giả hành và tốc độ tạo giả hành ...................................................................41
4.4.1.4. Số chồi và động thái tạo chồi ...........................................................................43
4.4.1.5. Trọng lượng cây ...............................................................................................45
vii


4.4.2. Quá trình sinh trưởng và phát triển của cây cúc Chrysanthemum ......................47
4.4.2.1. Động thái tăng trưởng chiều cao và tốc độ tăng trưởng chiều cao cây ............47
4.4.2.2. Số lá và tốc độ ra lá của cây .............................................................................49
4.4.2.3. Khả năng phân cành và chiều dài cành ............................................................51
4.4.2.4. Hoa của cây ......................................................................................................53
Chương 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ......................................................................55
5.1. Kết luận...................................................................................................................55
5.1.1. Kiểm tra kết quả chuyển gen ...............................................................................55
5.1.2. Quá trình sinh trưởng và phát triển .....................................................................55
5.2. Đề nghị ...................................................................................................................55
TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................56
PHỤ LỤC

viii

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
 gfp: green fluorescent protein
 bp: base pair
 PCR: polymerase chain reaction
 DNA: Deoxyribonucleic acid
 DNase: Deoxyribonuclease
 dNTP: Deoxyribonucleoside triphosphate


UV: Ultra violet

 mg: miligram
 µl: microlitre
 µM: micromol/litre
 cm:centimetre
 Taq: Thermus aquaticus.
 TAE: Tris-glacial acetic acid- ethylenne diamine tetra acetic acid.
 TE: Tris ethylene diamine tetra acetate.

ix


DANH SÁCH CÁC HÌNH
Trang
Hình 2.1: Một số loại lan Dendrobium............................................................................4
Hình 2.2: Cúc Đại Đóa hoa vàng.....................................................................................9
Hình 2.3: Sứa Aequorea victoria...................................................................................13
Hình 2.4: Green fluorescent protein ..............................................................................14
Hình 2.5: Cấu trúc của gfp.............................................................................................15
Hình 2.6: Cấu trúc của Fluorophone .............................................................................15

Hình 2.7: Cơ chế phát sáng của Fluorophone ...............................................................16
Hình 2.8: Chuột phát sáng .............................................................................................16
Hình 2.9: Một con lợn chuyển gen màu xanh bên cạnh con lợn thường ......................17
Hình 2.10: Tim phôi chuột phát sáng ............................................................................18
Hình 2.11: Bướm phát sáng...........................................................................................18
Hình 2.12: Biểu hiện ipt trong các con đường tạo cytokinin ........................................20
Hình 2.13: Bản đồ giới hạn vector plasmid pCAMBIA 1303.......................................23
Hình 2.14: Chuyển gen bằng súng bắn gen...................................................................23
Hình 2.15: Sơ đồ mô tả sự chuyển gen vào thực vật bằng vi khuẩn Agrobacterium....24
Hình 4.1: Kiểm tra bằng PCR sự hiện diện của gen gfp trong cây phong lan ..............35
Hình 4.2: Kiểm tra bằng PCR sự hiện diện của gen gus trong......................................36
Hình 4.3: Kiểm tra bằng PCR sự hiện diện của gen kháng hygromicin trong (a): cây
phong lan ; (b): cây cúc..........................................................................................37
Hình 4.4: Kiểm tra sự hiện diện của gen gus trong cây phong lan ...............................37
Hình 4.5: Cây Dendrobium ở giai đoạn 7 ngày sau trồng............................................47
Hình 4.6: Cây Dendrobium ở giai đoạn 60 ngày sau trồng...........................................47
Hình 4.7: Cúc ở giai đoạn 7 ngày sau trồng ..................................................................53
Hình 4.8: Cúc ở giai đoạn 30 ngày sau trồng ................................................................53
Hình 4.9: Cúc ở giai đoạn 60 ngày sau trồng ................................................................54
Hình 4.10: Cúc ở giai đoạn 90 ngày sau trồng ..............................................................54

x


DANH SÁCH CÁC BẢNG
Trang
Bảng 2.1: Một số loài sâu bệnh điển hình trên cây hoa cúc ..........................................12
Bảng 2.2: Thành phần thuốc thử GUS ..........................................................................27
Bảng 3.1: Thang chuẩn 1Kb..........................................................................................30
Bảng 4.1:Chiều cao trung bình của cây.........................................................................38

Bảng 4.2: Tốc độ tăng trưởng chiều cao của cây ..........................................................39
Bảng 4.3:Số lá trung bình của cây.................................................................................40
Bảng 4.4: Tốc độ ra lá của cây ......................................................................................41
Bảng 4.5: Số giả hành trung bình của cây .....................................................................42
Bảng 4.6:. Tốc độ tạo giả hành của cây.........................................................................42
Bảng 4.7: Số chồi trung bình của cây............................................................................43
Bảng 4.8: Tốc độ tạo chồi của cây ................................................................................44
Bảng 4.9: Trọng lượng trung bình của cây....................................................................45
Bảng 4.10: Tốc độ gia tăng trọng lượng của cây...........................................................46
Bảng 4.11: Chiều cao trung bình của cây......................................................................48
Bảng 4.12: Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây..............................................................48
Bảng 4.13: Số lá trung bình của cây..............................................................................49
Bảng 4.14: Tốc độ ra lá của cây ....................................................................................50
Bảng 4.15: Chiều dài trung bình cành cấp 1 .................................................................51
Bảng 4.16: Tốc độ tăng trưởng chiều dài cành cấp 1 ....................................................52

xi


DANH SÁCH CÁC BIỂU ĐỒ
Trang
Biểu đồ 4.1: Chiều cao trung bình của cây lan Dendrobium ........................................39
Biểu đồ 4.2: Tốc độ tăng trưởng chiều cao trung bình của cây lan Dendrobium .........39
Biểu đồ 4.3: Số lá trung bình của cây lan Dendrobium ................................................41
Biểu đồ 4.4: Tốc độ tạo lá trung bình của cây lan Dendrobium....................................41
Biểu đồ 4.5: Số giả hành trung bình của cây lan Dendrobium......................................42
Biểu đồ 4.6: Tốc độ tạo giả hành của cây lan Dendrobium ..........................................43
Biểu đồ 4.7: Số chồi trung bình của cây lan Dendrobium ............................................44
Biểu đồ 4.8: Tốc độ tạo chồi của cây lan Dendrobium .................................................44
Biểu đồ 4.9: Trọng lượng trung bình của cây lan Dendrobium ....................................46

Biểu đồ 4.10: Tốc độ gia tăng trọng lượng của cây lan Dendrobium ...........................46
Biểu đồ 4.11: Chiều cao trung bình của cây hoa cúc ....................................................48
Biểu đồ 4.12: Tốc độ tăng trưởng chiều cao của cây hoa cúc.......................................49
Biểu đồ 4.13: Số lá trung bình của cây hoa cúc ............................................................50
Biểu đồ 4.14: Tốc độ ra lá của cây hoa cúc...................................................................50
Biểu đồ 4.15: Chiều dài trung bình cành cấp của cây hoa cúc......................................51
Biểu đồ 4.16: Tốc độ tăng trưởng chiều dài cành của cây hoa cúc...............................52

xii


Chương 1

MỞ ĐẦU

Trong những năm gần đây, việc cải tiến giống cây trồng nhằm tạo ra giống mới
mang nhiều đặc điểm mong muốn ngày càng được quan tâm. Ngoài nhân giống hoa
phục vụ sản xuất bằng phương pháp nuôi cấy mô, việc tạo giống mới như giống kháng
bệnh (nấm, vi khuẩn, virus), giống có dạng cây nhỏ (mini) và đáp ứng các tiêu chuẩn
đòi hỏi ngày càng cao của người tiêu dùng như hoa có màu sắc và đặc tính mới lạ, tươi
lâu là những vấn đề đang được quan tâm nghiên cứu. Hiện nay, bên cạnh phương pháp
tạo giống cây trồng truyền thống như lai hữu tính, gây đột biến..., phương pháp biến đổi
gen đã và đang chứng tỏ là công cụ hỗ trợ rất đắc lực cho nghiên cứu tạo giống và song
hành với các phương pháp tạo giống truyền thống. Đến nay đã có khá nhiều giống cây
trồng chuyển gen được trồng trên diện rộng nhằm mục đích thương mại. Tạo giống
bằng công nghệ gen đã và đang được nghiên cứu tích cực trên đối tượng cây lan cũng
như trên hoa cúc vì tạo giống bằng phương pháp lai hữu tính cần nhiều thời gian và
nguồn gen đích mong muốn dùng lai tạo không phong phú.
Gen gfp (green fluorescent protein) là hệ thống gen tinh vi gồm 2 hệ thống gen
tạo nên protein phát sáng GFP. Gen này hứa hẹn sẽ được sử dụng nhiều hơn trong các

nghiên cứu khoa học do việc kiểm tra đơn giản hơn so với gen chỉ thị gus A. Hơn nữa,
nó còn có thể sử dụng để đánh giá biểu hiện in vivo xác định các protein dung hợp, sự
vận chuyển các protein nội bào và sự định vị các tế bào đặc biệt trong hệ thống đa bào.
Hiện nay, gen này được nghiên cứu biến nạp và biểu hiện ở nhiều loại cơ thể sinh học
khác nhau như vi khuẩn, nấm, động vật có/không có xương sống và thực vật. Ở lĩnh
vực chuyển nạp gen vào cây trồng, gen gfp được xem là gen chỉ thị sống (vital), mới và
có tiềm năng ứng dụng lớn trong nghiên cứu.
Gen ipt mã hóa enzyme isopentenyltransferase tham gia xúc tác trong phản ứng
quan trọng tổng hợp cytokinin. Lượng cytokinin tăng cao trong mô thực vật góp phần
làm chậm quá trình lão hóa.

1


Đến nay, ở nước ta đã và đang ghi nhận những công trình chuyển các gen gfp và
gen ipt vào cây hoa nói chung và cây hoa lan, cúc nói riêng. Do vậy, nội dung đề tài
này, chúng tôi tiến hành kiểm tra cây phong lan Dendrobium được chuyển nạp gen phát
sáng gfp, và cây hoa cúc (Chrysanthemum)chuyển gen chống lão hóa ipt đồng thời
khảo sát sự sinh trưởng và phát triển của cây con biến đổi gen trong nhà kính.


Mục đích đề tài

-

Xác định sự hiện diện của gen gfp ở chồi, cây phong lan chuyển gen và gen ipt ở
chồi, cây hoa cúc chuyển gen nhằm đánh giá hiệu quả chuyển gen vào cây trồng.

-

Khảo sát sự sinh trưởng và phát triển của cây phong lan và cây cúc chuyển gen.



Yêu cầu

-

Kiểm tra kết quả gen chuyển bằng phương pháp định tính và sinh học phân tử:
Phương pháp PCR, phương pháp hóa mô tế bào.

-

Đánh giá sự sinh trưởng và phát triển của cây biến đổi gen thông qua các chỉ tiêu
về hình thái.

2


Chương 2

TỔNG QUAN
2.1. Giới thiệu về cây phong lan Dendrobium
2.1.1. Sơ lược về cây phong lan Dendrobium
Hoa lan là một trong những sản phẩm đặc thù của ngành nông nghiệp đô thị,
không những góp phần tích cực vào việc nâng cao hiệu quả sử dụng lao động, đất, nước
và các nguồn lực khác, mà còn cải thiện chất lượng cuộc sống. Vì vậy phát triển hoa
lan là một xu thế trong sản xuất nông nghiệp ở các đô thị hiện nay và ngay cả trong
tương lai. Ngày nay, chúng ta có thể thấy hoa lan ở khắp mọi nơi và dễ bị choáng ngợp
trước vẻ đẹp quyến rũ, biến hóa muôn màu, muôn vẻ của các loài hoa như: Cattleya,

Hồ Điệp, Dendrobium, Vanda, Cymbidium. Với khí hậu nhiệt đới, Việt Nam có nhiều
điều kiện tự nhiên thích hợp với việc phát triển nhiều loại phong lan, địa lan, đặc biệt là
giống Dendrobium. Lan Dendrobium không những đẹp mà còn có giá trị cao về mặt
kinh tế.
Giống lan này được Olof Swartz đặt tên vào năm 1799, lúc đó chỉ có 6 loài, nay là
giống lan lớn thứ nhì của họ Lan với 1600 loài nguyên thuỷ. Chữ Dendrobium có
nguồn gốc chữ Hy Lạp: Dendro nghĩa là cây gỗ, cây lớn; bio nghĩa là sống vì tất cả các
loài của Dendrobium đều là phụ sinh, sống bám trên cây khác.
 Vị trí phân loại:
 Lớp 1 lá mầm (Monocotyledones).
 Bộ Orchidales (Microspermeae).
 Họ Orchidaceae.
 Họ phụ Epidendroideae.
 Tông Epidendreae.
 Giống Dendrobium.

3


Hình 2.1: Một số loại lan Dendrobium
(Nguồn Trần Hợp, 2000)

4


2.1.2. Đặc điểm hình thái
Dendrobium có số lượng khá lớn, phân bố rộng rãi nên đặc điểm hình thái đa
dạng, do đó không có một hình dạng chung nhất nào về hoa và dạng cây. Nhìn chung,
lan thuộc giống Dendrobium đều có các bộ phận sinh dưỡng như rễ, thân, giả hành, lá
và cơ quan sinh sản như hoa, trái.

 Rễ: Sự đa dạng về hình thái và cấu trúc rễ làm cho Dendrobium phù hợp
với nhiều điều kiện sống: Rễ mập, thân rễ bò dài hay ngắn khi sống ở đất. Rễ của lan
Dendrobium không chịu được lạnh, nếu bị lạnh trong thời gian dài, rễ cây sẽ bị mục nát
và cây bị chết.
 Thân: Dendrobium thuộc nhóm đa thân (còn gọi là nhóm hợp trục) có hệ
thống nhánh nằm ngang bò dài trên giá hoặc nằm sâu trong đất gọi là thân rễ. Thân
nhẵn hay có nhiều vảy là do thoái hoá và một phần thẳng đứng mang lá. Các lá này bao
nhau hợp thành thân giả hay còn gọi là giả hành.
 Giả hành: Là những đoạn phình to, bên trong có các mô mềm chứa dịch
nhày làm giảm sự mất nước và dự trữ chất dinh dưỡng để nuôi cấy trong điều kiện khô
hạn khi cây sống bám trên cao. Ngoài ra giả hành còn chứa diệp lục tố nên có thể quang
hợp được. Một số loài ở xứ lạnh chỉ có nhiệm vụ dự trữ chất dinh dưỡng nên giả hành
không có màu xanh nhưng phía trên có mang lá.
 Lá: Các lá mọc xen kẽ nhau và ôm lấy thân giả do lá có tận cùng bằng một
cuống hay thuôn dài xuống thành bẹ ôm thân. Hình dạng và cấu trúc lá rất da dạng. Lá
có hình kim, trụ có rãnh hay phiến mỏng. Dạng lá mềm mại, mọng nước, nạc, dai, có
màu xanh bóng, đậm hay nhạt tùy thuộc vị trí sống của cây. Phiến lá trải rộng hay gấp
lại theo gân vòng cung như cái quạt hay chỉ gấp lại theo gân giữa như hình chữ V,
những lá sát dưới gốc đôi khi giảm đi chỉ còn bẹ không phát triển hay giảm hẳn thành
vảy. Các loài thuộc giống Dendrobium vùng nhiệt nói riêng và họ Orchidaceae nói
chung đôi khi trú lá vào mùa khô hạn sau đó ra hoa hay sống ẩn để khi gặp mưa thì cho
chồi.
 Hoa: Dendrobium thuộc nhóm phụ ra hoa ở nách. Chồi hoa mọc từ các mắt
ngủ giữa các đọt lá trên thân ngọn và cả trên ngọn cây gọi Keikei. Biểu hiện trước khi
ra hoa khác biệt như có nhiều loài rụng lá trước khi ra hoa. Thời gian ra hoa đầu mùa
mưa hay đầu tết.

5

Hoa mọc thành chùm đơn hay chùm kép hay từng hoa riêng lẻ. Cành hoa dang rũ
hay dạng thẳng đứng. Giống Dendrobium có hoa lâu tàn, trung bình 1-2 tháng. Thời
gian ra hoa có khi nở suốt năm. Mặt khác số lượng cành hoa trên cây nhiều nên
Dendrobium được xem là giống chủ đạo để cung cấp lan cắt cành.
Cấu trúc hoa thì cực kì phong phú và hấp dẫn về hình dạng và màu sắc, tuy nhiên
luôn có điểm chung sau:
 Bao quanh có vòng và ba mảnh bao gồm ba cánh đài và ba cánh tràng.
 Ba cánh đài thường có dạng ba cánh hoa giống nhau hay cánh đài lưng
dài hơn cánh đài bên. Các cánh đài dựng đứng hay trải ra.
 Ba cánh tràng có hai cánh bên rất giống với cánh đài, rời hay dính với
cánh đài bên, cánh tràng giữa còn được gọi là cánh môi, có màu sắc biến đổi sặc sỡ,
hấp dẫn côn trùng giúp hoa thụ phấn.
 Sự đa dạng về màu sắc và hình dạng có sự đóng góp của cánh môi rất
lớn. Cánh môi có các dạng như nguyên chia thuỳ, khía răng, có tua viền hay chia thành
các sợi mảnh.
 Ở Dendrobium và hầu hết các chi phong lan khác có cấu trúc cột nhụy,
nằm chính giữa hoa là dấu hiệu cơ bản để định loại hoa phong lan. Trong khoảng nhỏ
của cột nhụy có đính một khối phấn có hàng trăm nghìn hạt phấn đính lại. Khối phấn có
thể chia thành hai hoặc bốn, được xếp thành đôi một trong khoang. Thường có tinh bột,
sáp hoặc có sừng cứng bao quanh khối phấn.
 Trái: Họ Orchidaceae đều có quả thuộc loại quả nang. Khi hạt chín, các
nang bung ra chỉ còn đính lại với nhau ở đỉnh và gốc. Ở một số loài, khi quả chín
không nứt ra nên hạt chỉ ra khỏi vỏ khi quả bị mục nát.
 Hạt: Một quả chứa từ 10.000 đến 100.000 hạt. Đôi khi đến 3 triệu hạt nên
hạt có kích thước rất nhỏ

(trước đây phong lan còn được xem là họ tử vi–

microspermeae) nên phôi hạt chưa phân hoá. Sau 12-8 tháng, hạt chín và phát tán nhờ
gió. Khi gặp nấm cộng sinh tương thích trong điều kiện phù hợp, hạt nảy mầm.

2.1.3. Các tác động ngoại cảnh ảnh hưởng đến cây lan Dendrobium
 Ánh sáng: Rất cần thiết cho sự tăng trưởng và ra hoa. Lượng ánh sáng cần
thiết bằng khoảng 50% ánh sáng mặt trời (tuỳ theo điều kiện nuôi trồng trong nhà hay
trong nhà kính). Nếu dùng ánh sáng nhân tạo thì cần 4 đèn neon 40 watt và 2 đèn tròn

6


40 watt chiếu trực tiếp lên phía cây. Có thể nói Dendrobium là loài ưa sáng (60 - 70%),
có những loài yêu cầu ánh sáng tới 80 - 90%.
 Giá thể: Phải xốp, thoáng khí và không giữ nước quá lâu.Có thể sử dụng
một loại giá thể hoăc trộn các giá thể với nhau như vỏ cây khô, đá núi lửa, xơ dừa hoặc
đá.
 Nhiệt độ: Dendrobium ưa những vùng đất thấp và ấm áp như vùng khí hậu
nhiệt đới và cận nhiệt đới. Cây trưởng thành cần sự chênh lệch nhiệt độ giữa ngày và
đêm là 6-90C. Nhiệt độ thích hợp nhất cho sự phát triển của Dendrobium là
ngày: 27-320C, đêm: 16-180C. Trong điều kiện độ ẩm và thoáng khí tăng thì nhiệt độ
35 -380C là rất tốt. Nhiệt độ dưới 100c có thể làm rụng lá.
 Nước: Giúp duy trì độ ẩm trong giai đoạn tăng trưởng. Nếu giữ khô ráo
giữa các lần tưới nước sau giai đoạn tăng trưởng sẽ làm cây cứng cáp hơn.


Độ ẩm: Trong khoảng 50 – 60%. Nếu trồng trong nhà kính thì nên dùng

máy tạo ẩm độ nếu điều kiện quá khô hanh.
 Phân bón: Mỗi một loại lan (cả lan rừng lẫn lan nuôi cấy mô) đều cần nhiều
nguyên tố, trong đó nổi bật là các nguyên tố đa lượng như Fe, Cu, Mn, Bo. Ngoài ra,
cây lan cũng cần đầy đủ các chất khoáng dựa trên một công thức trong suốt thời gian
đang tăng trưởng và chính xác loại phân cho từng cây. Thường có công thức chung: NP-K cân bằng nhau (10-10–10), (12–12-12)… cho mỗi tuần trong thời kì tăng trưởng
của chúng.

 Thay chậu: Lan Dendrobium trồng cỡ 2 năm thì giả hành phát triển, mọc
nhảy ra ngoài chậu, nên phải thay chậu. Đồng thời, lúc đó ta nên tách chiết nhân giống.


Sâu bệnh: Việc bón phân hữu cơ hay dùng giá thể xơ dừa (sẽ mục nát sau

một thời gian ngắn) là nguyên nhân chủ yếu gây nhiều sâu bệnh hại cây như gián, rệp,
cồn trùng cắn phá, nấm và virus….
2.1.4. Giá trị sử dụng


Giá trị sử dụng của lan ở 1 số nước trên thế giới:
Các vườn lan Dendrobium cắt cành tại các nước trên thế giới được tổ chức

trồng, thu hoạch, đóng gói và phân phối theo quy trình công nghiệp. Các vườn lan ở
đấy đều có trang web giới thiệu đầy đủ từ cơ sở trang trại, tên giống, giá cả từng mặt
hàng và giá cả vận chuyển trong và ngoài nước.

7


Dendrobium được chọn làm giống chủ đạo trong ngành sản xuất lan cắt cành
do những ưu điểm sau:
-

Siêng ra hoa, cho nhiều cành, số lượng hoa trên 1 cành nhiều (tối thiểu 6

hoa/cành), có phổ khí hậu sống rộng.
-

Số lượng loài lớn nên chủng loại sản phẩm rất đa dạng, dễ thay đổi theo thị

hiếu của thị trường, rất được ưa chuộng, đặc biệt là trên thị trường Châu Á.


Giá trị y dược và thực phẩm:
Từ lâu cây lan đã được sử dụng trong y dược và thực phẩm. Được liệt kê trong

dược cổ điển Hy Lạp, Trung Quốc và vùng Tiểu Á, chúng được phơi khô, xắt nhỏ làm
thuốc giảm đau và thuốc kích thích.
Zhao C và cộng sự (2002) đã tách chiết được copacamphane, picrotoxane,
alloarmadendrane sesquiterpene, glycoside và phenolic glycoside từ thân của
Dendrobium moniliforme. Bên cạnh đó còn ly trích được 1 nhóm chất hóa học mới là
dendromoliside được đánh dấu từ A–D. Bước đầu thử nghiệm cho thấy các chất này
làm tăng số lượng tế bào B và ức chế tăng sinh tế bào T in vitro.
(Nguồn />Gao J. và cộng sự (2003) đã quan sát mô tuyến ức được nuôi trên môi trường
có chứa dịch chiết từ protocorm của Dendrobium thấy rằng trọng lượng mô tăng, làm
tăng khả năng của phagocyte và tốc độ biến đổi của lymphocyte. (Nguồn
/>herow=747220)
Một số bộ tộc ở Indonesia dùng Dendrobium sallacense nấu với cơm như
người Việt Nam ở đồng bằng sông Cửu Long dùng lá dứa. Ngoài ra lá và giả hành
được dùng làm trà hoặc lấy sợi trong thân phơi khô để làm kiềng đeo tay...
2.2. Sơ lược về hoa cúc (Chrysanthemum)
Cúc (Chrysanthemum) là một trong những loại cây trồng làm cảnh lâu đời và
quan trọng nhất trên thế giới. Sau khi du nhập vào Việt Nam, cúc trở thành một loại
hoa khá phổ biến và được ưa chuộng. Trong giới thực vật, họ hàng hoa cúc có thể xem
là đa dạng với nhiều loài khá đẹp và rất phổ biến nhiều nơi ở các nước thế giới năm
châu. Hoa cúc không phải chỉ để trang điểm cho đẹp mà còn đóng vai trò quan trọng
trong các lĩnh vực khác như xã hội, văn hóa nghệ thuật, y dược học. Theo y học cổ
truyền, hoa cúc có tác dụng tán phong thấp, giáng hỏa, giải độc; được dùng chủ yếu

8


làm thuốc chữa nhức đầu, chóng mặt, đau mắt, tăng huyết áp. Đặc biệt, cháo thuốc từ
hoa cúc có tác dụng chữa đau mắt rất tốt.

Hình 2.2: Cúc Đại Đóa hoa vàng
2.2.1. Vị trí phân loại
Cây cúc thuộc:
 Ngành Magnoliophyta
 Lớp Magnoliopsida
 Bộ Asterales
 Họ Asteraceae
 Giống Chrysanthemum
 Loài Chrysanthemum morifolium.
(Nguồn Đặng Văn Đông, Đinh Thế Lộc, 2003).
2.2.2. Nguồn gốc
- Cúc là một trong những loài hoa cảnh lâu đời và quan trọng nhất trên thế giới,
có nguồn gốc từ Trung Quốc. Từ thế kỷ 15 trước công nguyên cúc đã được trồng ở
Trung Quốc và đến thế kỷ thứ 8 sau công nguyên thì loài hoa này đã bắt đầu xuất hiện
ở Nhật Bản. Mãi đến thế kỷ 17 hoa cúc mới du nhập vào các nước phương Tây.
- Năm 1753, Karl Linnaeus - nhà thực vật học Thụy Điển đã kết hợp hai từ Hy
Lạp là chrys - nghĩa là màu vàng (màu sắc nguyên thủy của loài hoa này) và anthemom
nghĩa là hoa để tạo thành tên Chrysanthemum.
(Nguồn />- Những minh họa đầu tiên về hoa cúc cho thấy đây là một loài hoa nhỏ, màu
9


vàng, cánh tia hình nan hoa. Nhưng ngày nay, với công nghệ khoa học hiện đại, hoa
cúc không chỉ có màu vàng nguyên thủy như trước đây mà còn có rất nhiều màu sắc

khác như vàng, trắng, xanh, đỏ, tím và kiểu dáng, kích cỡ cũng vô cùng phong phú.
- Đối với Việt Nam, cây hoa cúc được du nhập vào từ thế kỷ 15 và đến đầu thế
kỷ 19 đã hình thành một vùng chuyên canh nhỏ cung cấp cho nhân dân. Hoa cúc vừa
dùng để thưởng thức (ở Việt Nam, từ xưa, người dân đã biết dùng cánh hoa cúc tươi
hoặc phơi khô để pha trà hay đơn giản là nấu nước uống), vừa phục vụ cho trang trí,
cúng lễ và cũng được dùng làm dược liệu
2.2.3. Đặc điểm hình thái
- Rễ: Cúc có rễ chùm, phần lớn phát triển theo chiều ngang, phân bố ở tầng
mặt đất từ 5 - 20 cm.
- Thân: Cúc thuộc dạng thân thảo nhỏ, mọc đứng hoặc bò, có nhiều đốt, giòn
dễ gãy, càng lớn thân càng cứng cáp hơn.
- Lá: Thường là lá đơn, không có lá kèm, mọc so le nhau, bản lá xẻ thùy lông
chim, phiến lá mềm mỏng có thể to hay nhỏ, màu sắc đậm hay nhạt phụ thuộc vào từng
giống .
- Hoa: Giống như các thành viên của họ Asteraceae, cúc đặc trưng bởi cụm
hoa đầu do nhiều hoa nhỏ hợp thành. Ngay trong một cụm hoa đầu nhiều khi cũng có
sự phân hóa của hoa: Những hoa ở ngoài nở trước, to hơn, không đều, thường hình lưỡi
hoặc hai môi, có khi trở nên đơn tính hoặc vô tính, màu sặc sỡ làm nhiệm vụ hấp dẫn
côn trùng. Các hoa ở giữa nhỏ, nở sau, thường là những hoa hình ống, lưỡng tính, làm
nhiệm vụ sinh sản.
Hoa đầu của chi Chrysanthemum gồm hoa hình ống ở giữa và hoa hình môi ở
bìa. Hoa đơn giản, không cọng, không đài (đài biến thành cụm lông tơ và tồn tại ở quả).
Phía ngoài mỗi cụm hoa đầu là các lá bắc xếp xít nhau làm thành tổng bao.
Tràng hoa dính ở trên phía bầu, phần dưới của ống tràng bao lấy gốc vòi nhụy
và tuyến mật. Tràng có năm cánh hoa dính lại với nhau và có nhiều dạng khác nhau:
● Tràng hình ống với năm thùy bằng nhau (hoa hình ống).
● Tràng hình phễu với các thùy bằng hay không bằng nhau.
● Tràng hai môi.
● Tràng hình lưỡi do ống tràng kéo dài ra thành một hay hai bản phẳng, trên
đầu chẻ thành những răng có số lượng tương đương với số cánh hoa (hoa hình môi).

10


- Quả: Quả đóng, chứa một hạt, mang chùm lông do đài tồn tại để phát tán hạt.
Hạt có phôi thẳng và lớn, không có nội nhũ.
2.2.4. Đặc điểm sinh lý, sinh thái
- Về đất trồng, do bộ rễ của cúc phát triển mạnh nhưng ăn nông nên đất phù hợp
cho cúc là đất thịt nhẹ, tơi xốp, đặc biệt là đất phù sa mới, bề mặt bằng phẳng, thoát
nước tốt, có độ pH khoảng 6 - 6,5.
- Về nhiệt độ, đa số các giống cúc được trồng hiện nay đều ưa khí hậu ôn hòa,
nhiệt độ dao động từ 150 - 200C hoặc nơi có độ cao 300 - 1000 m (so với mặt biển)
(thích hợp với vụ thu đông), bên cạnh đó có một số giống chịu nhiệt cao hơn (30o –
35oC) được trồng ở các tỉnh phía Nam, đồng bằng sông Cửu Long.
- Về ánh sáng, đây là yếu tố cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển của cây cúc
vì nó cung cấp năng lượng cho quá trình quang hợp tạo chất hữu cơ cho cây. Hơn nữa,
ánh sáng còn ảnh hưởng rất lớn đến sự phân hóa mầm hoa và nở hoa của cúc. Cúc được
xếp vào loại cây ngày ngắn.
- Về ẩm độ, cúc là loại cây trồng cạn, không chịu được úng, sinh trưởng tốt trên
nền đất có độ ẩm từ 60 - 70% và những nơi có độ ẩm không khí 55 - 65%. Nếu ẩm độ
trên 80% cây sinh trưởng nhưng lá dễ bị mắc một số bệnh nấm.
2.2.5. Sâu bệnh
Cũng như các loài cây trồng khác, cúc bị rất nhiều côn trùng, dịch bệnh tấn
công. Các loại côn trùng này phát sinh và phát triển quanh năm, đặc biệt vào giai đoạn
thời tiết nóng ẩm, mưa nhiều.
2.2.6. Giá trị văn hóa, dược liệu và kinh tế
 Giá trị văn hóa và dược liệu
- Hoa cúc ngoài giá trị thẩm mỹ còn mang nhiều ý nghĩa biểu trưng cao quý ở các
quốc gia khác nhau như Trung Quốc, Nhật, Mỹ... Do đó hoa cúc không thể thiếu được
trong cuộc sống ở những nơi này.
- Đối với người phương Đông, đặc biệt là người Trung Hoa, từ lâu đã biết sử

dụng cúc như một dược liệu cổ truyền, có công dụng tán phong thấp, giáng hỏa, giải
độc, được dùng chủ yếu làm thuốc chữa nhức đầu, chóng mặt, đau mắt, tăng huyết áp.

11


Bảng 2.1: Một số loài sâu bệnh điển hình trên cây hoa cúc
Nguyên
nhân

Tên bệnh

Sinh vật gây bệnh

Triệu chứng

Bệnh nấm

Bệnh thối

Nấm hạch sợi

Phần cổ rễ sát mặt đất bị thối

(hầu hết

cổ rễ

Rhizoctonia solani Kuhn

nhũn, bộ rễ hóa đen, lá héo dần

bệnh trên

Bệnh phấn

Nấm phấn trắng Oidium

Trên lá và những phần non của

cây hoa

trắng

chrysanthemi Rab.

cây xuất hiện các chấm trắng,

cúc là do

bệnh nặng lá khô héo và rụng,

nấm gây

nụ thối, hoa nhỏ, không nở hoặc

nên. Theo

nở lệch một bênh

thống kê,
có khoảng

Bệnh gỉ sắt

30 loài

Nấm Puccinia

Mặt trên lá xuất hiện những

chrysanthemi

chấm nhỏ, nổi, màu gỉ sắt, khi
cây bị bệnh nặng lá vàng và

nấm gây
hại trên

rụng sớm.
Bệnh khô

Nấm lưỡi liềm Fusarium

Lá héo rũ nhưng không biến

héo

sp.

vàng

Bệnh do vi Bệnh khô

Vi khuẩn Pseudomonas

Rễ thối, cây chết khô rũ xuống

khuẩn

xanh

solanacearum Smith

Bệnh do

Ở hoa cúc, hiện tượng cây bị bệnh do virus ít gặp và nếu có cũng chưa

virus

đến mức độ gây hại nghiêm trọng trên diện rộng

Sâu hại

Bệnh xoăn

Tuyến trùng

Lá nhỏ, xoăn lại hoặc mọc

cúc

lá do tuyến

(Aphelenchoides

chùm, các đốt ngắn lại, phình

trùng

fragariae Christie)

lên

cây hoa
cúc)

Sâu khoang Helicoverpa armigera

Sâu non ăn lá, ăn nụ hoa. Trên

hại cúc

lá non, chúng ăn khuyết, trên nụ

Hb

chúng đục nụ ăn vào bên trong.
(Nguồn Việt Chương, 1994)

12


 Giá trị kinh tế
- Hiện nay, cúc là một trong những loài hoa cắt cành phổ biến nhất trên thế
giới. Tính đến năm 2003, thế giới đã có tới 600 giống cúc đang được trồng để phục vụ
mục đích thương mại. Ước tính kim ngạch giao lưu buôn bán hoa cúc đạt 1,5 tỉ USD,
đứng đầu là Trung Quốc (300 triệu USD), Hà lan (250 triệu USD), Nhật Bản (150 triệu
USD).
- Xét về cơ cấu chủng loại tất cả các loại hoa trồng ở Việt Nam thì trước
những năm 1997 diện tích trồng hoa hồng nhiều nhất (31%) nhưng từ năm 1998 trở lại
đây diện tích trồng hoa cúc đã vượt lên (chiếm 42%, trong khi đó diện tích trồng hoa
hồng chỉ còn 29,4%). Nguyên nhân là do hoa cúc dễ trồng và nhân giống nhưng lại cho
hiệu quả kinh tế cao.
2.3. Một số kết quả nghiên cứu về gfp
2.3.1. Tổng quan về GFP
Protein phát quang lục (green fluorescent protein) hay GFP là một protein
được khám phá bởi Shimomura (1962) từ con sứa biển Aequorea victoria. GFP với
choromophore phát ra đã đem lại ma lực, sự quyến rũ vốn có bên trong và cả một giá trị
to lớn do tính dễ phát hiện trong cơ thể sống. Chỉ mới ba năm sau đó, protein GFP từ
chỗ ít được biết đến đã trở thành một trong những protein được nghiên cứu và khai thác
rộng lớn trong y sinh học và trong tế bào học.

Hình 2.3: Sứa Aequorea victoria
(Nguồn srv2.lycoming.edu; www.plantsci.cam.ac.uk)

13