NGHIÊN CỨU NHÂN GIỐNG LAN MOKARA TRÊN HỆ THỐNG BIOREACTOR NGẬP CHÌM CÁCH QUÃNG VÀ HỆ THỐNG ĐÈN LED

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

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU NHÂN GIỐNG LAN MOKARA TRÊN HỆ THỐNG
BIOREACTOR NGẬP CHÌM CÁCH QUÃNG
VÀ HỆ THỐNG ĐÈN LED

Ngành hoc

: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Sinh viên thưc hiện : NGUYỄN THỊ TÌNH
Niên khóa

: 2011 - 2013

Tháng 12/2013


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNG PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU NHÂN GIỐNG LAN MOKARA TRÊN HỆ THỐNG
BIOREACTOR NGẬP CHÌM CÁCH QUÃNG
VÀ HỆ THỐNG ĐÈN LED

Hướng dẫn khoa học:

Sinh viên thực hiện:

ThS. MAI TRƯỜNG

NGUYỄN THỊ TÌNH

KS.NGUYỄN ĐỨC MINH HÙNG

Tháng 12/2013


LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian thực tập tại Viện Sinh học Nhiệt đới, được sự quan tâm, hướng
dẫn tận tình của cán bộ Phòng PILOT Thực Vật với cở sở phòng thí nghiệm đầy đủ
trang thiết bị, em đã có cơ hội tiếp cận môi trường làm việc chuyên nghiệp, cũng như
trải nghiệm thực tế, tạo điều kiện cho chúng em có cái nhìn cụ thể, xác thực về nhiệm
vụ sau này.
Qua quá trình thực tập, em được tìm hiểu cũng như học hỏi nhiều kinh nghiệm
quý báu, từ đó giúp ích chúng em rất nhiều trong việc áp dụng kiến thức đã học vào
thực tiễn, và xa hơn là rèn cho em kỹ năng và tác phong làm việc thực tế.
Trong thời gian qua, em nhận được rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ nhiệt tình
của quý thầy cô cũng như sự hỗ trợ của Viện để đợt thực tập được hoàn thành tốt đẹp,
chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến:
 Quý thầy cô của trường Đại học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh đã cho
em nền tảng kiến thức cơ sở để em lấy đó làm tiền đề cho quá trình học tập, nghiên
cứu cũng như ứng dụng vào thực tế sau này.
 Thạc sĩ Mai Trường và thầy Nguyễn Đức Minh Hùng đã theo sát, giải đáp
thắc mắc cho em, cung cấp nhiều tài liệu cũng như sách quý và chỉ bảo, hướng dẫn em

trong suốt quá trình thực tập tại Viện Sinh học Nhiệt đới.
 Cô Lương Thanh Hồng đã nhiệt liệt truyền đạt nhiều kinh nghiệm làm việc
và tạo không khí thoải mái, thân thiết trong suốt thời gian làm việc.
 Cuối cùng em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến Ba Mẹ - người luôn
giúp con đứng vững sau những lần vấp ngã, luôn động viên những lần con thấy nản
chí, luôn tin tưởng và tạo cơ hội cũng như mọi điều kiện tốt nhất cho con học tập và
trưởng thành như hôm nay.
Một lần nữa chúng em xin chân thành cảm ơn!
TP.HCM, ngày 14 tháng 01 năm 2014

i


TÓM TẮT
Hoa lan được ví như nữ hoàng của sắc đẹp vì sự đài các, vương giả của những
nhành hoa tuyệt đẹp, màu sắc sặc sỡ và hương thơm nồng nàn, chính vì vậy hoa lan là
nguồn đam mê của nhiều người. Hiện nay trên thế giới đèn LED (viết tắt của Light
Emiting Diode, có nghĩa là điốt phát quang) đã có rất nhiều ứng dụng trong thực tiễn.
Việc áp dụng đèn LED trong nông nghiệp đã rút ngắn được thời gian cần thiết để đưa
một giống mới có khả năng cho năng suất cao, ổn định phẩm chất vào trồng ở quy mô
lớn. Hệ thống nuôi cấy ngập chìm tạm thời (Bioreactor) giúp tạo ra môi trường nuôi
cấy thoáng khí, cây con khỏe mạnh, tỉ lệ sống sót cao, giảm chi phí nhân công, tiết
kiệm, hệ số nhân được gia tăng nhiều lần so với khi nhân giống trên hệ thống nuôi cấy
thông thường. Những lý do nêu trên là cơ sở ra đời của nghiên cứu “Nghiên cứu nhân
giống lan Mokara trên hệ thống Bioreactor ngập chìm cách quãng và hệ thống
đèn LED”. Mục đích là nguyên cứu ảnh hưởng tỷ lệ màu chiếu sáng khác nhau của
đèn LED đến sự phát triển của lan Mokara.
Đề tài có 4 thí nghiệm: thí nghiệm 1 nhân giống cụm chồi lan Mokara bởi môi
trường agar và so sánh trên đèn LED. Thí nghiệm 2 nuôi cấy phát sinh rễ cây Mokara
bởi môi trường agar và so sánh trên đèn LED. Thí nghiệm 3 nhân giống cụm chồi lan

Mokara trong bioreactor ngập cách quãng trên đèn LED. Thí nghiệm 4 nuôi cấy phát
sinh rễ cây Mokara trong bioreactor ngập cách quãng trên đèn LED. Qua quá trình
theo dõi và quan sát ta rút ra được kết luận sau: thí nghiệm 1 cây lan Mokara ở giai
đoạn phát sinh chồi và thí nghiệm 2 cây lan Mokara ở giai đoạn tạo rễ, cây nuôi trong
hộp nuôi cấy Magenta ở nghiệm thức 4 (tỷ lệ ánh sáng xanh 25% + 75% đỏ) là tốt
nhất. Thí nghiệm 1 cây lan Mokara ở giai đoạn phát sinh chồi và thí nghiệm 2 cây lan
Mokara ở giai đoạn tạo rễ, cây nuôi trong hệ thống Bioreactor ngập chìm cách quãng ở
nghiệm thức 4 (tỷ lệ ánh sáng xanh 25% +75% đỏ) là tốt nhất. Kết quả phân tích
Chlorophyll ở nghiệm thức 4 (tỷ lệ ánh sáng xanh 25% + 75% đỏ) tốt nhất.

ii


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN...................................................................................................................i
TÓM TẮT....................................................................................................................... ii
MỤC LỤC ..................................................................................................................... iii
DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT .......................................................................... vi
DANH SÁCH CÁC BẢNG ......................................................................................... vii
DANH SÁCH CÁC HÌNH .......................................................................................... viii
DANH SÁCH CÁC HÌNH .......................................................................................... viii
Chương 1 MỞ ĐẦU.......................................................................................................1
1.1. Đặt vấn đề, tính cấp thiết của đề tài ......................................................................1
1.2. Mục đích nghiên cứu ............................................................................................2
1.3. Nội dung thực hiện ...............................................................................................2
1.4. Ý nghĩa đề tài nghiên cứu .....................................................................................3
1.4.1. Ý nghĩa khoa học ...........................................................................................3
1.4.2. Ý nghĩa thực tiễn ............................................................................................3
Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU ...........................................................................4
2.1. Kỹ thuật nuôi cấy mô và tế bào thực vật (nhân giống in vitro) ............................4

2.1.1. Giới thiệu........................................................................................................4
2.1.2. Lịch sử nuôi cấy mô .......................................................................................4
2.1.3. Hiện trạng nuôi cấy mô ở Việt Nam ..............................................................5
2.1.4. Các giai đoạn trong quá trình nuôi cấy mô tế bào thực vật ...........................5
2.1.5. Ưu nhược điểm của phương pháp nuôi cấy mô và tế bào thực vật................8
2.1.6. Môi trường nhân giống in vitro ......................................................................9
2.2. Giới thiệu về hoa lan và kỹ thuật nhân giống hoa lan ........................................13
2.2.1. Lịch sử trồng lan trên thế giới và ở Việt Nam .............................................13
2.2.2. Tình hình sản xuất hoa lan trên thế giới và Việt Nam .................................14
2.2.3. Giới thiệu về hoa lan Mokara ......................................................................15
2.3. Giới thiệu về hệ thống Bioreactor trong nuôi cấy mô ........................................18
2.3.1. Giới thiệu chung ...........................................................................................18
2.3.2. Nguyên tắc vận hành và cấu trúc cơ bản của hệ thống bioreactor ...............19

iii


2.3.3. Ưu điểm và khuyết điểm của hệ thống bioreactor .......................................22
2.3.4. Một số thành tựu trong hệ thống bioreactor.................................................24
2.3.5. Thuận lợi và khó khăn trong nuôi cấy trong hệ thống bioreactor ................24
2.4. Tổng quan về đèn LED .......................................................................................25
2.4.1. Nguồn gốc và lịch sử phát triển ...................................................................25
2.4.2. Cấu tạo đèn LED ..........................................................................................26
2.4.3. Ứng dụng của đèn LED ...............................................................................27
2.4.4. Cơ sở của việc sử dụng đèn LED trong nuôi cấy mô tế bào thực vật ..........27
Chương 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................................29
3.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu ......................................................................29
3.2. Vật liệu ................................................................................................................29
3.2.1. Đối tượng nghiên cứu ..................................................................................29
3.2.2. Phương pháp nghiên cứu..............................................................................29

3.2.3. Thiết bị dụng cụ ...........................................................................................30
3.2.4. Hóa chất .......................................................................................................30
3.2.5. Điều kiện nuôi cấy .......................................................................................31
3.3. Bố trí thí nghiệm .................................................................................................31
3.3.1. Thí nghiệm 1: Nhân giống cụm chồi lan Mokara trong hộp nuôi cấy
Magenta trên đèn Led ....................................................................................................31
3.3.2. Thí nghiệm 2: Nuôi cấy phát sinh rễ cây Mokara trong hộp nuôi cấy
Magenta trên đèn Led ....................................................................................................31
3.3.3. Thí nghiệm 3: Nhân giống cụm chồi lan Mokara trong bioreactor ngập cách
quãng trên đèn LED.......................................................................................................32
3.3.4. Thí nghiệm 4: Nuôi cấy phát sinh rễ cây Mokara trong bioreactor ngập cách
quãng trên đèn LED.......................................................................................................32
3.3.5. Đo hàm lượng chlorophyll lá .......................................................................33
3.4. Phân tích thống kê...............................................................................................34
Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ..................................................................35
4.1. Thí nghiệm 1: Nhân giống cụm chồi lan Mokara trong hộp nuôi cấy Magenta
trên đèn Led ...................................................................................................................35
4.2. Thí nghiệm 2: Nuôi cấy phát sinh rễ cây Mokara trong hộp nuôi cấy Magenta
trên đèn Led ...................................................................................................................37
iv


4.3. Thí nghiệm 3: Nhân giống cụm chồi lan Mokara trong bioreactor ngập cách
quãng trên đèn LED.......................................................................................................39
4.4 Thí nghiệm 4: Nuôi cấy phát sinh rễ cây Mokara trong bioreactor ngập cách
quãng trên đèn LED.......................................................................................................42
Chương 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................46
5.1. KẾT LUẬN.........................................................................................................46
5.2. KIẾN NGHỊ ........................................................................................................46
TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................47

PHỤ LỤC .....................................................................................................................49

v


DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
ABA

Abscisic acid

AVG

Aminoethoxyvinyl glycine

AOV

Amino oxyacetic acid

ACC

Acid 1- amino-cyclopropan-1-carboxylic

BA

6-benzylaminopurine

CW

Nước dừa

2,4D

2,4D Dichloro phenoxy acetic acid

DPU

Diphenylurea

EDTA

Ethylene diaminetetraacetic acid

EDDHA

Ethylene diamine-di (o-hydroxyphenyl) acetic acid

GA

Gibberellin

GA3

Gibberellie acid

LED

Light Emitting Diode

MS1

Macro

MS2

Micro

MS3

Vitamin

MS4

Sắt ETDA

MS5

Inositol

MS

Murashige và Skoog (1962)

NAA

α – naphthalenescetic acid

PLB

Protocom –like body

TIS

Temporary Immersion System

TIBA

2,3,5 – Tri – iodobenzoic acid

TDZ

Tthidiazuro

vi


DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng 2.1 Các vitamin thường dùng (mg/l) ....................................................................10
Bảng 4.1 Nuôi cấy sự phát sinh chồi lan Mokara .........................................................35
Bảng 4.2 Nuôi cấy lan Mokara ở giai đoạn tạo rễ sau 8 tuần ......................................37
Bảng 4.3 Kết quả nuôi cấy sự phát sinh chồi lan Mokara trong bioreactor ngập cách
quãng trên đèn LED sau 8 tuần .....................................................................................40
Bảng 4.4 Kết quả nuôi cấy phát sinh rễ lan Mokara trong bioreactor ngập cách quãng
trên đèn LED .................................................................................................................42
Bảng 4.5 Kết quả phân tích chlorophyll lá cây lan Mokara sau 8 tuần nuôi cấy dưới
đèn LED.........................................................................................................................44

vii


DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 2.1 Sơ đồ các phương thức tạo cây hoàn chỉnh trong nhân giống in vitro .............8
Hình 2.2 Sơ đồ các bộ phận dùng nuôi cấy in vitro ở cây lan.......................................13
Hình 2.4 Hệ thống RITA® ............................................................................................20
Hình 2.5 Hệ thống bình sinh đôi BIT® .........................................................................21
Hình 2.6 Các thành phần của hệ thống Plantima ..........................................................22
Hình 2.7 Hệ thống Plantima với hệ thống điều khiển chu kỳ ngập ..............................22
Hình 2.8 Các loại đèn LED ...........................................................................................26
Hình 2.9 Cấu tạo của một bóng đèn LED .....................................................................26
Hình 3.1 Bản mạch dùng trong thí nghiệm ...................................................................29
Hình 3.2 Tủ cấy .............................................................................................................30
Hình 3.3 Hệ thống Bioreactor .......................................................................................30
Hình 4.1 Chồi lan Mokara sau 8 tuần nuôi cấy cây dưới đèn LED ..............................36
Hình 4.2 Sơ đồ so sánh số chồi chiều cao chồi lan Mokara sau 8 tuần nuôi cây dưới
đèn LED.........................................................................................................................37
Hình 4.3 Cây lan Mokara sau 8 tuần nuôi cây dưới đèn LED ......................................38
Hình 4.4 Sơ đồ so sánh sự phát triển của lan Mokara sau 8 tuần nuôi cây dưới đèn
LED ...............................................................................................................................39
Hình 4.5 Chồi lan Mokara trong bioreactor ngập cách quãng trên đèn LED sau 8 tuần
.......................................................................................................................................41
Hình 4.6 Sơ đồ so sánh số chồi chiều cao chồi và trọng lượng tươi lan Mokara nuôi
trong bioreactor ngập cách quãng trên đèn LED sau 8 tuần .........................................42
Hình 4.7 Cây lan Mokara nuôi trong bioreactor ngập cách quãng trên đèn LED sau 8
tuần ................................................................................................................................43
Hình 4.8 Sơ đồ so sánh sự phát triển của cây lan Mokara nuôi trong bioreactor ngập
cách quãng trên đèn LED ..............................................................................................44
Hình 4.9 Sơ đồ so sánh chlorophyll tổng số lá ..............................................................45

viii

Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề, tính cấp thiết của đề tài
Hoa lan được ví như nữ hoàng của sắc đẹp vì sự đài các, vương giả của những
nhành hoa tuyệt đẹp, màu sắc sặc sỡ và hương thơm nồng nàn, ngọt ngào, thân cành
yểu điệu, hấp dẫn, chính vì vậy hoa lan là nguồn đam mê của nhiều người.
Hiện nay trên thế giới đèn LED (viết tắt của Light Emiting Diode, có nghĩa là
điốt phát quang) đã có rất nhiều ứng dụng trong thực tiễn. Việc áp dụng đèn LED
trong nông nghiệp đã rút ngắn được thời gian cần thiết để đưa một giống mới có khả
năng cho năng suất cao, ổn định phẩm chất vào trồng ở quy mô lớn. Với ưu thế khai
thác ở điện thế thấp và không phụ thuộc vào lưới điện, tiết kiệm tối đa năng lượng đầu
vào và cho năng suất cây trồng cao. Đèn LED đã trở thành thế hệ chiếu sáng nông
nghiệp mới cho cả cây trồng trong nhà lẫn ngoài vườn. Nhiều trong số các nghiên cứu
ứng dụng đèn LED là của các nhà khoa học Việt Nam thực hiện ở trong nước cũng
như nước ngoài, nhằm cải thiện chất lượng nông sản cho xuất khẩu, gia tăng năng suất
cây trồng.
Các loại tia sáng khác nhau có tác dụng lên quang hợp không giống nhau. Bằng
công trình nghiên cứu của mình Timiriazep là người đầu tiên xác định tia đỏ có hiệu
suất quang hợp cao hơn các tia khác, sau tia đỏ là tia xanh. Thành phần ánh sáng
không chỉ ảnh hưởng đến cường độ quang hợp mà còn thay đổi sản phẩm quang hợp.
Với ánh sáng có bước sóng ngắn sản phẩm tạo ra trong quang hợp chứa nhiều acid
amin, protein so với bước sóng dài. Ngược lại ánh sáng có bước sóng dài tạo sản phẩm
chứa nhiều glucid hơn so với bước sóng ngắn. Tuy nhiên hiệu quả quang hợp sẽ tăng
lên nếu sử dụng phối hợp hợp lý giữa các tia. Theo nghiên cứu của Emerson nếu chiếu
xen kẽ tia sáng có bước sóng lớn hơn 680 nm (tia đỏ) với tia sáng có bước sóng nhỏ
hơn 650 nm sẽ làm nâng cao hiệu suất quang hợp rõ rệt, đó là hiệu ứng “Emerson”.
Thông thường người ta sử dụng hai chùm sáng màu đỏ (R) và màu xanh (B) có đỉnh
cực đại ở độ dài bước sóng là 662 nm và 430 nm lúc đó quang phổ của đèn LED gần
trùng với quang phổ hấp thụ của các diệp lục tố A và B, nghĩa là các loại cây trồng có
thể hấp thu tối đa để chuyển năng lượng hấp thu từ đèn LED thành năng lượng tế bào,

Trang 1


trong khi hiệu suất sử dụng của cây đối với năng lượng áng sáng mặt trời và các nguồn
ánh sáng trắng chỉ vào khoảng 35%. Với tính chất này người nông dân có thể sử dụng
đèn LED thay thế cho đèn huỳnh quang trong việc chiếu sáng cho vườn ươm, vì ngoài
khả năng tiết kiệm điện người ta còn có thể chủ động thay đổi bước sóng ánh sáng của
đèn cho phù hợp với khả năng hấp thụ của từng loại cây.
Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển của công nghệ sinh học,
ngành vi nhân giống thực vật đã phát triển, đặc biệt các đơn vị đã mạnh dạn đầu tư
nuôi cấy nhân giống hoa lan nhằm tạo ra hàng ngàn cây giống có kích thước, chất
lượng đồng đều.
Hiện nay, một số cơ sở tư nhân, trường đại học, viện nghiên cứu có xu hướng
phát triển nghiên cứu nhân giống lan trên những kỹ thuật mới như: fermenter, quang tự
dưỡng, bioreactor, … nhưng vẫn chưa đưa ra áp dụng rộng rãi. Hệ thống nuôi cấy
ngập chìm tạm thời (Bioreactor) là một hệ thống không những tận dụng được các ưu
điểm của nuôi cấy lỏng và nuôi cấy trên thạch mà còn hạn chế được nhược điểm của
hai hệ thống nuôi cấy trên giúp tạo ra môi trường nuôi cấy thoáng khí, cây con khỏe
mạnh, tỉ lệ sống sót cao, giảm chi phí nhân công, tiết kiệm và giảm chi phí môi trường
nuôi cấy do sử dụng ít môi trường trên một mẫu cấy và không sử dụng thạch, hệ số
nhân được gia tăng nhiều lần so với khi nhân giống trên hệ thống nuôi cấy thông
thường. Phòng thí nghiệm trọng điểm - Viện Sinh học Nhiệt đới cũng đã được đầu tư
thiết bị này để nhân giống thực vật trong phòng thí nghiệm.
Những lý do nêu trên là cơ sở ra đời của nghiên cứu “Nghiên cứu nhân giống
lan Mokara trên hệ thống Bioreactor ngập chìm cách quãng và hệ thống đèn
LED”.
1.2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ màu chiếu sáng khác nhau của đèn LED đến sự
phát triển của lan Mokara.
1.3. Nội dung thực hiện

Nhân giống cụm chồi và nuôi cấy phát sinh rễ lan Mokara bởi môi trong hộp
nuôi cấy Magenta và chiếu sáng dưới đèn Led với các tỷ lệ khác nhau với đèn huỳnh
quang.

Trang 2


Nhân giống cụm chồi và nuôi cấy phát sinh rễ lan Mokara trong Bioreactor
ngập cách quãng và chiếu sáng dưới đèn Led với các tỷ lệ khác nhau với đèn huỳnh
quang.
1.4. Ý nghĩa đề tài nghiên cứu
1.4.1. Ý nghĩa khoa học
Sử dụng hệ thống phát sáng đèn LED là một nguồn sáng cho cây trồng là một ý
tưởng được cân nhắc và được chú ý đặc biệt trong những năm gần đây vì ứng dụng
rộng rãi của nó trong thương mại.
1.4.2. Ý nghĩa thực tiễn
Các đi ốt phát sáng (LED) là một nguồn năng lượng điện hứa hẹn cho các
phòng nuôi cấy mô và nâng cao khả năng tăng trưởng của thực vật nuôi cấy mô. Việc
sử dụng đèn LED về lâu dài sẽ làm giảm giá thành trong các phòng nhân giống vô
tính. Ngoài ra, LED phát hiện ít, do vậy chỉ cần một năng lượng điện nhỏ để làm mát
phòng nuôi cấy mô, tiết kiệm điện.

Trang 3


Chương 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Kỹ thuật nuôi cấy mô và tế bào thực vật (nhân giống in vitro)
2.1.1. Giới thiệu
Kỹ thuật nuôi cấy mô và tế bào thực vật hay nhân giống in vitro đều là thuật

ngữ mô tả các phương pháp nuôi cấy các bộ phận thực vật (tế bào đơn, mô, cơ quan)
trong ống nghiệm có chứa môi trường dinh dưỡng thích hợp như muối khoáng,
vitamin, đường và các chất điều hòa sinh trưởng thực vật trong điều kiện vô trùng. Kỹ
thuật nuôi cấy mô và tế bào thực vật cho phép tái sinh chồi hoặc cơ quan từ các mô
như lá, thân, hoa, rễ, củ hay đỉnh sinh trưởng.
2.1.2. Lịch sử nuôi cấy mô
Năm 1938, hai nhà sinh học người Đức Schleiden & Schwann đã đề xướng
thuyết tế bào và nêu rõ: “Mọi cơ thể sinh vật phức tạp đều gồm nhiều đơn vị nhỏ, các
tế bào hợp thành”. Các tế bào đã phân hóa đều mang các thông tin di truyền có trong
tế bào đầu tiên (hợp tử) và là những đơn vị độc lập, có thể xây dựng lại toàn bộ cơ thể
(Trần Văn Minh, 2004).
Năm 1922, Kotte (người Đức) và Robbins (người Mỹ) có cùng ý tưởng là sử
dụng các phân sinh mô làm mẫu cấy, thí nghiệm với đỉnh sinh trưởng tách từ đầu rễ
một cây hòa thảo. Tuy nhiên sự sinh trưởng chỉ tồn tại một thời gian, sau đó chậm dần
và ngừng lại (Nguyễn Bảo Toàn, 2010). Năm 1934, White đã thành công trong việc
phát hiện ra sự sống vô hạn của việc nuôi cấy tế bào rễ cà chua (Licopersicum
esculentum) (Bùi Thế Vinh, 2008).
Nobécourt (1939), White (1943) và Gautheret (1945) đã công bố thành công
sớm nhất của phương pháp nuôi cấy mô thực vật được tiến hành trên môi trường
thạch. Tuy nhiên việc đánh giá kết quả khi đó còn hạn chế bởi nhiều nguyên nhân như
sự thiếu thông tin về chất điều hòa sinh trưởng thực vật (Dương Tấn Nhật, 2009). Năm
1951, Skoog và Miller đã phát hiện ra các hợp chất có thể điều khiển sự nhân chồi
(Bùi Thế Vinh, 2008).
Năm 1962, Murashige và Skoog đã cải tiến môi trường nuôi cấy đánh dấu một
bước tiến trong kỹ thuật nuôi cấy mô. Môi trường của họ đã được dùng làm cơ sở cho
Trang 4


việc nuôi cấy nhiều loại cây và vẫn còn được sử dụng rộng rãi cho đến nay. Năm 1960
- 1964, Morel cho rằng có thể nhân giống vô tính lan bằng nuôi cấy đỉnh sinh trưởng.

Từ kết quả đó, lan được xem là cây nuôi cấy mô đầu tiên được thương mại hóa. Từ đó
đến nay, công nghệ nuôi cấy mô và tế bào thực vật đã được phát triển với tốc độ nhanh
trên nhiều cây khác và được ứng dụng thương mại hóa (Bùi Thế Vinh, 2008).
Năm 1960, những công bố về hệ thống nuôi cấy tế bào thực vật vào thời điểm
này làm giáo sư Gamborg đã nảy ra ý tưởng ứng dụng nuôi cấy tế bào thực vật trong
fermenter (bioreactor sau này). Vào lúc đó có một số thiết bị tương đương của hệ
thống nuôi cấy lên men. Bằng thiết bị này các nhà khoa học có thể điều khiển và xác
định được sự sinh trưởng của tế bào (Ts. Dương Tấn Nhật, 2009). Năm 1994, cây cà
chua Favr - savr có mặt trên thị trường Hoa Kỳ. Từ năm 1994 trở về sau, các kỹ thuật
mới liên quan đến chuyển nạp gen và tạo ra những giống cây chuyển nạp gen mới.
2.1.3. Hiện trạng nuôi cấy mô ở Việt Nam
Ở Việt Nam, nuôi cấy mô và tế bào thực vật đã được nghiên cứu trên 30 năm,
nhưng áp dụng trong thực tế sản xuất trong các lĩnh vực vi nhân giống cây hoa cành,
cây công nghiệp, cây lâm nghiệp và cây dược liệu trong khoảng 10 - 20 năm trở lại.
Bên cạnh đó, có rất nhiều phòng thí nghiệm nuôi cấy mô và tế bào thực vật cũng được
xây dựng ở các trường đại học, viện nghiên cứu, sở khoa học và công nghệ của các
tỉnh, thành phố. Hiện nay có nhiều vấn đề được quan tâm nghiên cứu trong nuôi cấy
mô và tế bào thực vật như vi nhân giống, tạo phôi soma, tạo hạt tổng hợp (hạt nhân
tạo), chuyển nạp gen, sản xuất các chất biến dưỡng thứ cấp, cấy chồi và đỉnh sinh
trưởng, ra hoa in vitro, ….
Môt số trung tâm nghiên cứu kỹ thuật nuôi cấy mô: phân viện sinh học Tây
Nguyên (Đà Lạt), Viện sinh học Nhiệt đới (Thủ Đức - thành phố Hồ Chí Minh), Viện
cây ăn quả miền Nam (Tiền Giang), Phân viện thực phẩm thành phố, Sở khoa học và
công nghệ các tỉnh, thành phố, Viện Pasteur, … (Nguyễn Bảo Toàn, 2010).
2.1.4. Các giai đoạn trong quá trình nuôi cấy mô tế bào thực vật
2.1.4.1. Giai đoạn 1: Cấy khởi đầu - Chọn lựa và khử trùng mẫu cấy
Mẫu cấy là mảnh mô thực vật được đặt vào trong môi trường nuôi cấy.
 Lựa chọn mẫu
Hầu hết là các cơ quan hay bộ phận của cây như chồi ngọn, phiến lá, …. Mẫu
phải ít mầm bệnh, cây mẹ khỏe mạnh, không bị bệnh. Cần lưu ý đến tuổi sinh lý của

Trang 5


cơ quan được dùng làm mẫu cấy, vụ mùa lấy mẫu, chất lượng của cây lấy mẫu, kích
thước và vị trí lấy mẫu. Tình trạng sinh lý của cây mẹ cũng như nguồn dùng làm mẫu
cấy có thể được cải thiện bởi một số kỹ thuật, ví dụ đối với cây thân gỗ lâu năm, việc
sử dụng chồi từ các cây này làm mẫu cấy thường khó thành công trong việc tạo cây
con từ các chồi này (Nguyễn Đức Minh Hùng, 2009; Bùi Thế Vinh, 2008).
 Khử trùng mẫu
Đưa mẫu từ ngoài môi trường vào phải đảm bảo yêu cầu sau: tỷ lệ nhiễm thấp,
tỷ lệ sống cao, tốc độ sinh trưởng nhanh. Mẫu cấy sau khi chọn lựa được rửa sạch bằng
xà phòng và khử trùng bề mặt bằng các chất khử trùng hóa học như: calcium
hypochloride, chlorur thủy ngân, javel, ….
2.1.4.2. Giai đoạn 2: Tạo thể nhân giống in vitro
Mẫu được nuôi cấy trên môi trường dinh dưỡng thích hợp để tạo thể nhân giống
in vitro. Có 2 thể nhân giống in vitro là thể chồi và thể cắt đốt. Tạo thể nhân giống in
vitro phụ thuộc vào đặc điểm nhân giống ngoài tự nhiên của cây trồng. Đối với những
loài không có khả năng nhân giống, người ta thường nhân giống bằng cách tạo cụm
chồi từ mô sẹo. Trong môi trường nhân giống thường bổ sung cytokinin, GA3
(gibberellic acid) và các chất hữu cơ khác (Bùi Thế Vinh, 2008).
2.1.4.3. Giai đoạn 3: Nhân giống in vitro
Đây là giai đoạn quan trọng trong nhân giống cây trồng bằng phương pháp nuôi
cấy mô và tế bào thực vật nhằm mục đích tăng sinh khối thể nhân giống. Vật liệu nuôi
cấy là những thể chồi, môi trường nuôi cấy thường giống môi trường tạo thể chồi, đôi
khi nồng độ chất sinh trưởng giảm thấp cho phù hợp với quá trình nhân giống kéo dài.
Điều kiện nuôi cấy thích hợp giúp cho quá trình tăng sinh diễn ra nhanh. Cây nhân
giống in vitro ở trạng thái trẻ hóa và được duy trì trong thời gian dài (Bùi Thế Vinh,
2008).
Ở giai đoạn này bao gồm nhiều lần cấy chuyền mô lên các môi trường nhân
nhanh nhằm kích thích tạo cơ quan phụ hoặc cấu trúc khác mà từ đó cây hoàn chỉnh có

thể phát sinh. Những khả năng tạo cây đó là: tái sinh mô sẹo, phát triển chồi nách, tạo
phôi vô tính, nuôi cấy đỉnh sinh trưởng mới.
Bổ sung tổ hợp hoormon sinh trưởng mới: tăng cytokinin giảm auxin, tỷ lệ
auxin/cytokinin < 1: tăng cường quá trình tạo chồi, tỷ lệ auxin/cytokinin = 1: cân bằng
2 quá trình tạo chồi và tạo rễ, tỷ lệ auxin/cytokinin > 1: tăng cường quá trình tạo rễ.
Trang 6


Bảo đảm ở chế độ nhiệt độ 20 – 27oC. Tuy nhiên cần xác định số lần cấy chuyển hợp
lý, vì nếu số lần cấy chuyển quá lớn thì sẽ dẫn tới hiện tượng cây bị thoái hóa và sinh
trưởng kém, có thể mất đi những đặc tính ban đầu của cây bố mẹ.
2.1.4.4. Giai đoạn 4: Tái sinh cây in vitro hoàn chỉnh, tạo rễ
Đây là giai đoạn tạo cây con hoàn chỉnh có đầy đủ thân, lá và rễ để chuẩn bị
chuyển ra vườn ươm. Cây con phải khỏe mạnh để nâng cao sức sống khi ra môi trường
bình thường. Các chất có tác dụng tạo chồi được loại bỏ, thay vào đó là các chất kích
thích quá trình tạo rễ. Điều kiện nuôi cấy gần với điều kiện tự nhiên bên ngoài, một
bước làm thích nghi trước khi tách ra khỏi điều kiện in vitro. Sự ra rễ phụ thuộc nhiều
yếu tố: hàm lượng auxin nội sinh, tỷ lệ C/N, ánh sáng, sự trẻ hóa của mẫu, kiểu di
truyền. Người ta thường bổ sung auxin để kích thích quá trình ra rễ in vitro. Nồng độ
auxin tối ưu được xác định dựa trên tỷ lệ tạo rễ, số lượng rễ và chiều dài rễ. Môi
trường lúc này không cần bổ sung cytokinin.
2.1.4.5. Giai đoạn 5: Chuyển cây con in vitro ra vườn ươm
Cây con đã ra rễ được lấy ra khỏi ống nghiệm, rửa sạch agar và được đặt trong
chậu nơi có bóng râm, độ ẩm cao, cường độ chiếu sáng thấp, …. Sau khoảng 2 tuần
cây đã bắt đầu thích nghi với điều kiện bên ngoài, lúc này có thể tăng cường độ chiếu
sáng và hạ độ ẩm.
Đây là giai đoạn quan trọng trong quá trình nhân giống vô tính vì cây con
thường bị chết do sự khác biệt về điều kiện sống giữa in vitro và ex vitro, bao gồm
công việc huấn luyện cây in vitro thích nghi với điều kiện khí hậu thay đổi: nhiệt độ,
ánh sáng, độ ẩm, … và chuyển từ trạng thái dị dưỡng sang trạng thái tự dưỡng hoàn

toàn. Quá trình thích nghi của cây phải được hiểu như là quá trình thay đổi những đặc
điểm sinh lý, giải phẫu của bản thân cây con đó. Thời gian tối thiểu cho sự thích nghi
là 2 - 3 tuần. Trong thời gian này cây phải được bảo vệ trước những yếu tố bất lợi như:
mất nước nhanh làm cây bị héo khô, nhiễm vi khuẩn và nấm làm cho cây bị héo khô,
cháy lá do nắng, cây con dễ dàng bị stress. Để tránh tình trạng này, vườn ươm cây cấy
mô phải mát, cường độ chiếu sáng thấp, độ ẩm cao. Cây con thường được cấy trong
luống ươm cây có cơ chất dễ thoát nước, tơi xốp, giữ độ ẩm, trong những ngày đầu cần
phủ nylon để giảm sự thoát hơi nước ở lá (thường 7 - 10 ngày kể từ ngày cấy). Rễ
được tạo trong quá trình nuôi cấy mô sẽ dần dần lụi đi và rễ mới xuất hiện, cây con

Trang 7


thường được xử lý ra rễ hay phun lên lá các hợp chất kích thích ra rễ ở nồng độ thấp để
rút ngắn thời gian ra rễ.

Hình 2.1 Sơ đồ các phương thức tạo cây hoàn chỉnh trong nhân giống in vitro
2.1.5. Ưu nhược điểm của phương pháp nuôi cấy mô và tế bào thực vật
2.1.5.1. Ưu điểm
Phương pháp nuôi cấy mô và tế bào thực vật có những ưu điểm vượt trội so với
phương pháp truyền thống, đặc biệt là về tốc độ nhân giống cực kì cao trong một thời
gian ngắn. Có nhiều tiềm năng công nghiệp hóa cao, dễ dàng tạo giống cây trồng mới
bằng phương pháp chuyển gen: khả năng tạo cây đơn bội qua nuôi cấy bao phấn và hạt
phấn, từ đó tạo ra các dòng hợp tử tuyệt đối, nhờ đó rút ngắn được thời gian lai tạo.
Khả năng hấp thụ DNA ngoại lai vào tế bào thực vật và khả năng gây biến tính ở thực
vật do DNA ngoại lai nhờ công nghệ gene. Kỹ thuật nuôi cấy protoplast và khả năng
dung hợp tái sinh cây hoàn chỉnh từ các protoplast lai. Khả năng tồn trữ các tế bào
thực vật sống trong một thời gian dài và ở nhiệt độ thấp mà không mất tính toàn thế
của tế bào, …. Có khả năng tái sinh cây con từ các vùng mô và cơ quan khác nhau của
cây như: trục thân, lóng thân, phiến lá, chồi phát hoa, hạt phấn mà ngoài tự nhiên

không thể thực hiện được. Cây con tạo ra đồng nhất về mặt di truyền. Tạo cây sạch
virus thông qua xử lý nhiệt hay nuôi cấy đỉnh sinh trưởng. Sản xuất quanh năm và chủ
động kiểm soát được các yếu tố ngoại cảnh như nhiệt độ, ánh sáng, ẩm độ, …. Bảo
quản nguồn cây giống in vitro với số lượng lớn nhưng lại chiếm diện tích rất nhỏ. Tạo

Trang 8


cây có khả năng ra hoa, quả sớm. Tạo dòng toàn cây cái (cây chà là) hay toàn cây đực
(cây măng tây) theo mong muốn.
2.1.5.2. Nhược điểm
Phương pháp nuôi cấy mô và tế bào thực vật có những ưu điểm nổi bật nhưng
vẫn có một số nhược điểm sau: giá thành cây con được sản xuất từ kỹ thuật vi nhân
giống còn khá cao. Tiến trình nhân giống phức tạp gồm nhiều giai đoạn liên quan và
cần khoảng thời gian dài trước khi có thể thích ứng trồng ngoài vườn ươm. Sự đa dạng
của dòng sản phẩm nhân giống rất hạn chế, nghĩa là cây con tạo ra thường ít đồng nhất
về mặt kiều hình. Có thể xảy ra đột biến do tác dụng của các chất điều hòa sinh trưởng
được bổ sung vào môi trường nuôi cấy.
2.1.6. Môi trường nhân giống in vitro
Đây là nhân tố quyết định sự thành công của quá trình nuôi cấy mô và tế bào
thực vật. Thành phần môi trường nuôi cấy mô và tế bào thực vật thay đổi tùy theo loài
và bộ phận nuôi cấy. Thông thường các chất được phân thành 2 loại thành phần: thành
phần cơ bản và thành phần tự chọn (là thành phần có thể thêm hoặc không thêm vào
môi trường). Thành phần cơ bản gồm có: nước, các nguyên tố khoáng (đa lượng & vi
lượng), nguồn carbohydrate (đường), vitamin, chất tạo gel (agar), chất điều hòa sinh
trưởng và nước dừa. Thành phần tự chọn gồm có: chelates, chất thẩm thấu, than hoạt
tính, amino acid, đạm hữu cơ.
Nước: Nước sử dụng pha môi trường trong nuôi cấy mô thường là nước cất một
lần, cũng có thể là nước cất hai lần hay nước khử khoáng (là nước cất một hay hai lần
đi qua các cột khử khoáng hay các cột trao đổi ion).

Nguồn carbohydrate: Các carbohydrate hỗ trợ cho sự sinh trưởng của tế bào
trong nuôi cấy mô là các loại đường: sucrose, maltose, galactose, mannose, fructose,
ribose, glycerol. Thường sử dụng đường sucrose 2 - 5 %. Khi sử dụng đường sucrose
trong môi trường nuôi cấy, nó được thủy phân hoàn toàn hoặc một phần thành
monosaccharide: glucose và fructose.
Các nguyên tố khoáng đa lượng và vi lượng: Đối với cây trồng, các chất
khoáng đa và vi lượng đóng vai trò rất quan trọng. Ví dụ magiê là một phần của phân
tử diệp lục, canxi cấu tạo màng tế bào, nitơ là thành phần quan trọng của vitamin,
amino axit và protein. Ngoài ra, các nguyên tố vi lượng như Fe, Zn, Mo, Mn là thành
phần của một số enzym cần thiết cho hoạt động sống của tế bào. Muối khoáng là thành
Trang 9


phần không thể thiếu trong các môi trường nuôi cấy tế bào thực vật, làm vật liệu cho
sự tổng hợp các chất hữu cơ, enzym. Các ion của các muối hòa tan giúp ổn định áp
suất thẩm thấu của môi trường trong tế bào, duy trì điện thế hóa của thực vật. Ví dụ: K,
Ca rất quan trọng trong điều hòa tính thấm lọc của tế bào. (Trần Văn Minh, 2004).
Các vitamin: Các vitamin được sử dụng như là coenzyme và được sử dụng một
lượng rất nhỏ (mg/l). Vitamin cần được giữ trong điều kiện lạnh 5oC (hay trong ngăn
đá tủ lạnh). Các vitamin này được bổ sung vào môi trường với nồng độ rất thấp 0,1 100 mg/l.
Bảng 2.1 Các vitamin thường dùng (mg/l)
Tên vitamin

Lượng dùng (mg/l)
100

Myo inositol

0,5 - 1

Acid nicotinic (Niacine)
Pyridoxin HCl (Vitamin B6)

0,05 – 0,5

Thiamine HCl (Vitamin B1)

10 - 50

Panthothenate calci

1-5

Riboflavine (Vitamin B12)

1-5

Biotin

0,1 - 1

Acid folic

0,1 - 1
(Trần Văn Minh, 2004)

Agar: Agar là sản phẩm tự nhiên được trích từ tảo, là một polysaccharide. Agar
và đặc tính gel tùy thuộc vào thương hiệu của nhà sản xuất, trong đó cần lưu ý đến độ
tinh khiết của agar, hàm lượng độ ẩm chứa trong agar, sự sinh trưởng của mẫu cấy
trong môi trường có agar. Nồng độ agar sử dụng sẽ ảnh hưởng đến thế năng nước

trong môi trường nuôi cấy, độ cứng của môi trường, sự sinh trưởng của mẫu cấy, các
vấn đề sinh lý của mẫu cấy như thừa nước, sự hoạt động của cytokinin trong môi
trường có agar.
Các chất điều hòa sinh trưởng
a. Auxin
Trong cây trồng, auxin được sản sinh từ tế bào đang phân chia trong mô phân
sinh đỉnh lá và được vận chuyển khỏi đỉnh chồi. Các loại auxin thường sử dụng cho
nuôi cấy: IAA (Indole-3-acetic acid), IBA (Indole-3-butyric acid), NOA (Naphthoxy
acetic acid), Picloram (4-amino-3, 5, 6 trichloropicolinic acid), 2, 4-D (2, 4Trang 10


dichlorophenoxy acetic acid), PCPA (P-chlorophenoxy acetic aid), Dicamba (3, 6Dichloro-O-anisic acid). Nhóm auxin có tác dụng: kích thích phân chia và kéo dài tế
bào, cần thiết cho sự hình thành rễ, kích thích ra rễ, kích thích sự lớn lên của bầu quả,
kìm hãm sự rụng lá, hoa, quả của cây, kìm hãm sự sinh trưởng chồi phụ, do đó tạo
điều kiện cho các chồi chính phát triển (tính trội đỉnh).
b. Cytokinin
Cytokinin thường được dùng để kích thích sự tăng trưởng chồi trong nuôi cấy
mô. Cytokinin là adenin được thay thế N-6 kết hợp với auxin gây ra sự phân chia tế
bào thực vật. Zeatin là cytokinin tự nhiên được trích ra từ hạt bắp nảy mầm. Kinetin
(hay 6-furfurilaminopurin) và Benzyladenin được tổng hợp đầu tiên và đang được sử
dụng rộng rãi. Ngoài ra còn có TDZ (thidiazuron) ngăn cản cytokinin oxidase. DPU
(Diphenylurea) được chứng minh là cytokinin chính trong nước dừa. Môi trường chứa
auxin và 10 - 20% nước dừa giúp sự phân chia của các tế bào thân đã phân hóa (sự tạo
mô sẹo) (Bùi Trang Việt, 2000).
Sau zeatin, hơn 30 cytokinin khác nhau được cô lập. Ngày nay người ta gọi
cytokinin để chỉ một nhóm chất, thiên nhiên hay nhân tạo, có đặc tính sinh lý giống
nước dừa hay kinetin. Tương tác auxin/cytokinin: tỷ lệ auxin/cytokinin cao giúp sự tạo
rễ, tỷ lệ auxin/cytokinin thấp giúp tạo chồi, sự cân bằng giữa 2 loại này là một yếu tố
kiểm soát sự phát triển.
c. Gibberellin (GA)

Thông thường gibberellin làm tăng hàm lượng auxin trong mô mà chúng kích
thích. Tuy nhiên hai chất này có hoạt động độc lập. Chức năng chính của nó ở trong
cây là kích thích sự sinh trưởng kéo dài ở phân sinh mô chồi. Một số ảnh hưởng của
GA được biết đến như: kích thích hạt nảy mầm ở hạt cần xử lý lạnh hay ánh sáng để
phát sinh nảy mầm, kích thích hình thành nhiều loại enzyme, kích thích sự hình thành
và phát triển trái, kích thích sự phân chia tế bào và mô phân sinh lóng, trong sự biểu
hiện phái tính của hoa, GA kích thích sự tạo hoa đực.
d. Abscisic acid (ABA)
Trong nuôi cấy mô ABA được sử dụng rộng rãi trong sự tạo phôi vô tính trong
thao tác phôi và biến đổi phôi thành cây con. ABA cản trở sự tăng trưởng của các mô
nuôi cấy (đối nghịch với auxin).
e. Ethylen
Trang 11


Ethylene là một chất khí, là một hormone bay hơi. Sinh tổng hợp ethylene có
thể được điều hòa bởi các chất ngăn cản như AVG (aminoethoxyvinyl glycine) và
AOA (amino oxyacetic acid). Auxin và cytokinin kích thích sự sản xuất ethylene bằng
cách kích thích sự thành lập ACC (acid 1-amino-cyclopropan-1-carboxylic) (vài hiệu
ứng của auxin gián tiếp qua ethylene: rụng lá, ra hoa ở cây thơm). Abscisic acid cản
trở sự thành lập ACC. Ethylene cho phép cây nhú ra khỏi mặt đất mà không bị hư mô
phân sinh ngọn.
Nước dừa (CW) và một số dịch chiết khác: Nước dừa được sử dụng rộng rãi
như là chất kích thích sinh trưởng trong nuôi cấy phôi. Nước dừa thường được bảo
quản lạnh (tốt nhất nên sử dụng tươi). Nước dừa ngoài cung cấp chất béo, acid amin,
acid hữu cơ, còn chứa nhiều trypton, carbohydrat như sucrose, glucose và fructose.
Môi trường chứa auxin và 10 - 20% nước dừa giúp sự phân chia của tế bào thân đã
phân hóa (sự tạo mô sẹo). Khi cấy phôi lan, nước dừa được sử dụng để giúp phôi lan
tăng trưởng và nảy mầm (Hegarty, 1955; Niimoto và Sagawa, 1961).
Nhiều loại dịch chiết khác được sử dụng cho môi trường nuôi cấy phôi lan, như

nước chiết cà chua (Meyer, 1945; Vacin và Went, 1949; Griffin và Link, 1957). Vì
trong phôi lan có nhu cầu đặc biệt về nguồn đạm, do vậy có thể các thành phần trong
dịch chiết có tác dụng kích thích sự tăng trưởng của phôi.
Than hoạt tính (activated charcoal): Than hoạt tính cho vào môi trường nhằm
mục đích làm tối môi trường nuôi cấy (môi trường tạo rễ), hấp thu các phân tử kim
loại và các phân tử có cấu trúc vòng (ví dụ chất điều hòa sinh trưởng) hoặc các chất có
phenol. Khi bổ sung than hoạt tính ở nồng độ thích hợp vào môi trường nuôi cấy lan,
các hợp chất phenol trong môi trường sẽ được loại bỏ, giúp mô sinh trưởng tốt. Việc
bổ sung than hoạt tính vào môi trường có tác dụng khử độc. Ảnh hưởng của than hoạt
tính: hút các hợp chất cản, hút các chất điều hòa sinh trưởng và làm đen môi trường.
Khả năng kích thích sự tăng trưởng của mô thực vật là do than hoạt tính kết hợp với
các chất tạo phenol độc do mô tiết ra trong suốt thời gian nuôi cấy.
pH môi trường: pH thường được điều chỉnh trong khoảng 5,5 - 6 trước khi hấp
khử trùng. pH quyết định sự hòa tan của khoáng trong môi trường và ảnh hưởng sự
hấp thu khoáng trong môi trường, ảnh hưởng trên sự tạo gel của agar khi hấp khử
trùng. pH thấp (pH < 4,5) môi trường có agar rất khó tạo gel.

Trang 12


Chelate: Chelate là chất có khả năng thành lập phức chất với các cation kim
loại và giúp giữ chúng trong dung dịch. Các chelate phổ biến như: EDTA (ethylene
diamine tetraacetic acid), EDDHA (ethylenediamine-di (o-hydroxyphenyl) acetic
acid).
2.2. Giới thiệu về hoa lan và kỹ thuật nhân giống hoa lan

Hình 2.2 Sơ đồ các bộ phận dùng nuôi cấy in vitro ở cây lan
A. Chồi: (1) trẻ, (2) già, (3) mới phát triển, (4) giả hành và chồi nách
B. Phát hoa: (1) chồi nách, (2) hoa nở, (3) chồi trong quá trình phát triển
C. Mô phân sinh đỉnh D. Chồi E. Chồi trên trục hoa F. Lá non

G. Chồi có thể được hình thành từ (1) chồi ngọn, (2) chồi, (3) chồi trục hoa
H. Đỉnh chồi I. Quá trình tạo cây con từ các loại chồi khác nhau
2.2.1. Lịch sử trồng lan trên thế giới và ở Việt Nam
2.2.1.1. Lịch sử trồng lan trên thế giới
Ở Châu Âu, người ta có thể tìm thấy dấu vết về sự quan tâm đến loài lan từ thời
Hy Lạp và La Mã. Vào lúc đó người ta chỉ biết đến địa lan, vốn khác xa với loài lan
cộng sinh nhiệt đới. Người Hy Lạp sống dựa nhiều vào tài nguyên của thế giới tự
nhiên và họ sử dụng phần thân chìm cùng bộ rễ của đa số loài lan Châu Âu để làm
thuốc chữa bệnh, họ nghiên cứu hình dạng kỳ lạ của hoa lan và tin rằng các hình dạng
khác nhau đó biểu lộ những hữu ích của cây lan. Đến cuối thế kỷ 18, loài lan trở thành
một biểu tượng về vị thế cho giới nhà giàu và những người nổi tiếng. Năm 1856 loài
lan lai đầu tiên đã nở hoa, đó là loài Calanthe. Năm 1869 loài lan lai đầu tiên được
trồng là Paphiopedilum Harrisianum. Khi thế chiến thứ hai ập đến, những giống lan
Trang 13


tốt nhất của Anh đã được chuyển đến lưu giữ ở California, Nam Phi và Úc (Thiên
Kim, 2009).
2.2.1.2. Lịch sử trồng lan ở Việt Nam
Hoa lan đến với người Việt Nam qua những vị thuốc chữa bệnh lưu truyền
trong dân gian. Đời Trần Anh Tông nhà vua rất thích sưu tầm các loài hoa, đặc biệt đã
sưu tầm được 500 loài lan quý, lập nên “Ngũ Bách Viên” - niềm kiêu hãnh của vị vua
phong nhã. Bên cạnh “Ngũ Bách Viên” của vua Trần Anh Tông còn có một vườn lan
lớn ở Thanh Hà - Thanh Long là vườn lan của Lữ Hồng Chiêu. Việc xuất khẩu hoa lan
ở Việt Nam chính thức được thực hiện vào năm 1980 do công ty Vegetexco xuất lan
cắt cành ở Đà Lạt. Năm 1976 trung tâm sinh học thực nghiệm thành phố Hồ Chí Minh
đã tổ chức phòng nuôi cấy mô lan và tạo ra hàng loạt cây con phong lan nuôi cấy mô.
Năm 1987, Ủy ban khoa học thành phố tổ chức nghiên cứu đề tài về kinh tế kỹ
thuật lan xuất khẩu. Năm 1987 - 1988, hội khoa học lâm nghiệp và trường đại học tổng
hợp đã mở nhiều lớp nuôi trồng lan xuất khẩu, phong trào nuôi trồng lan thành phố

trong thời gian này ngày càng sôi động. Hiện nay nhiều hội hoa lan, cây cảnh thành
phố ra đời và thường xuyên mở những hội thảo về hoa lan, cây cảnh.
2.2.2. Tình hình sản xuất hoa lan trên thế giới và Việt Nam
2.2.2.1. Tình hình sản xuất hoa lan trên thế giới
Năm 2006, khối EU có sản lượng xuất khẩu hoa lan trên thế giới đạt 55 tỉ sản
phẩm. Trong đó Hà Lan là quốc gia duy nhất ở Châu Âu có công nghiệp trồng lan xuất
khẩu, do trồng lan trong nhà kính nên Hà Lan có thể xuất khẩu hoa quanh năm. Năm
2006, Hà Lan xuất khẩu hoa lan chiếm 95% tổng sản lượng hoa lan trong khối EU.
(Nguồn: AIHP/Union Fluers: International Statistics Flowers and Plants 2007).
Hoa lan hiện nay đang là mặt hàng xuất khẩu chiến lược, mang lại nguồn lợi
kinh tế cho nhiều quốc gia Châu Á. Thái Lan là nước xuất khẩu chủ yếu hoa lan nhiệt
đới, đặc biệt là Dendrobium, phổ biến nhất là Dendrobium Sonia, ngoài ra còn có
Aranda, Mokara và Vanda. Hiện nay, Thái Lan là nước đứng đầu thế giới về hoa lan,
đặc biệt là Dendrobium, nó trở thành niềm kiêu hãnh của người trồng hoa lan ở Thái
Lan khi có khoảng 24 triệu m2 trang trại trồng hoa lan (Thiên Kim, 2009).
Đài Loan là nước đứng đầu thế giới về sản xuất và xuất khẩu hoa lan Hồ Điệp
bằng quy trình công nghệ cao. Trên thị trường thế giới, sản phẩm chủ yếu của hoa lan
Hồ Điệp là hoa chậu, sản phẩm này có giá trị kinh tế cao gấp nhiều lần so với hoa lan
Trang 14


Hồ Điệp cắt cành. Năm 2004, Hoa Kỳ đã cung cấp giấy phép xuất khẩu lan
Phalaenopsis cho Đài Loan trên thị trường Hoa Kỳ.
2.2.2.2. Tình hình sản xuất hoa lan ở Việt Nam
Nền kinh tế Việt Nam những năm qua phát triển vượt bậc đã nâng cao mức
sống của người dân nhất là dân cư các thành phố lớn trong cả nước. Do đó nhu cầu hoa
lan cắt cành tăng cao. Theo số liệu thống kê của vụ kế hoạch thuộc Bộ Nông nghiệp và
phát triển nông thôn Việt Nam thì trồng lan cắt cành Dendrobium và Mokara 1 ha có
thể cho kinh doanh 500 triệu - 1 tỷ đồng/ha-năm. Đặc biệt Đà Lạt là nơi sản xuất hoa
lan sớm nhất cả nước với nguồn cây giống phong phú săn tìm trong rừng sâu. Lâm

Đồng dẫn đầu cả nước về nguồn lợi lan rừng với 101 chi và 396 loài, chiếm 55,3% về
chi và 76,5% về loài lan rừng Việt Nam.
Theo số liệu thống kê của Tổng cục Hải quan, kim ngạch nhập khẩu phong lan
cắt cành qua đường chính ngạch của nước ta trong tháng 2/2007 là 26,515 nghìn USD,
giảm 20,17% so với tháng 1/2007, nhưng vẫn tăng 21% so với tháng 12/2007. Chỉ
riêng thành phố Hồ Chí Minh năm 2003 doanh thu từ kinh doanh hoa lan và cây cảnh
mới chỉ đạt 200 - 300 tỷ đồng thì đến tháng 1/2008, con số này đã tăng lên 400 tỷ
đồng. Trên thực tế tình hình sản xuất hoa lan ở Việt Nam còn chưa tương xứng với
tiềm năng. (Nguồn: lantaynguyen.wordpress.com)
2.2.3. Giới thiệu về hoa lan Mokara
Năm 2006 và 2007, trung tâm Công nghệ sinh học đã tiến hành nhập nội và
đánh giá một số giống lan Mokara. Lan Mokara là loại lan có giá trị kinh tế lớn, nhiều
màu sắc phong phú và đa dạng, là loại hoa có lượng lưu thông lớn trên thị trường thế
giới. Hiện nay trên thị trường Việt Nam, các loại hoa Mokara đang được bán phổ biến
từ 10.000 - 15.000 đồng/cành (theo điều tra của thời báo kinh tế). Vốn đầu tư vào phát
triển lan Mokara sẽ đem lại cho sản xuất lợi nhuận rất cao.
2.2.3.1. Phân loại lan Mokara
Lan Mokara được phân loại theo giới, ngành, lớp, bộ, họ, tên lai, tên Việt Nam.
Trong đó giới là Plantea, ngành là Angiospermatophyta, lớp là Monocotyliedoneae,
bộ là Orchidales, họ là Orchidaceae, tên lai là Mokara, tên Việt Nam là lan đất.
2.2.3.2. Nguồn gốc và sự phân bố
Năm 1969, cây lan lai tên Mokara Wai Liang đầu tiên trên thế giới được chính
thức ra đời ở Singapore, dưới bàn tay tài hoa của C.Y.Mok. Lan Mokara là loài lan lai
Trang 15