Nghiên cứu ảnh hưởng của xử lý tia cực tím (UV) và Ethyl Methane Sunfonate (EMS) đến khả năng sinh trưởng, phát triển và biến dị của cây hoa cúc vàng (Chrysanthemum indicum) in vitro

Trường Đai học Nông - Lâm Bắc Giang
học
LỜI CAM ĐOAN

Khoa Nông

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết
quả nghiên cứu được trình bày trong luận văn là trung thực, khách quan.
Tôi cũng xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện báo
cáo đã được cảm ơn, các thông tin trích dẫn trong báo cáo này đều được
chỉ rõ nguồn gốc.
Bắc Giang, ngày …. tháng .... năm 2018
Sinh viên

Phùng Minh Hiền

Khóa luận tốt nghiệp

Phùng Minh Hiền CNSH - 4A


Trường Đai học Nông - Lâm Bắc Giang
học

Khóa luận tốt nghiệp

Khoa Nông

Phùng Minh Hiền CNSH - 4A

Trường Đai học Nông - Lâm Bắc Giang
học
LỜI CẢM ƠN

Khoa Nông

Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn, tôi
đã nhận được sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo, sự giúp
đỡ, động viên của bạn bè, đồng nghiệp và gia đình.
Tôi xin bày tỏ long biết ơn trân thành tới Th.S Chu Thùy Dương đã
tận tình hướng dẫn, dành nhiều công sức, thời gian và tạo điều kiện cho tôi
trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Trung Tâm Công nghệ sinh
học trường Đại Học Nông - Lâm Bắc Giang đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá
trình học tập, thực hiện đề tài và hoàn thành báo cáo thực tập tốt nghiệp.
Bắc giang , ngày …. tháng….năm 2018
Sinh viên

Phùng Minh Hiền

Khóa luận tốt nghiệp

Phùng Minh Hiền CNSH - 4A


Trường Đai học Nông - Lâm Bắc Giang
học

Khoa Nông

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN..........................................................................................i
LỜI CẢM ƠN...............................................................................................ii
MỤC LỤC...................................................................................................iii
DANH MỤC BẢNG BIỂU...........................................................................v
DANH MỤC HÌNH.....................................................................................vi
MỞ ĐẦU.......................................................................................................1
1. Tính cấp thiết của đề tài............................................................................1
2. Mục tiêu nghiên cứu..................................................................................2
3. Nội dung nghiên cứu.................................................................................2
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn...................................................................3
4.1. Ý nghĩa khoa học....................................................................................3
4.2. Ý nghĩa thực tiễn....................................................................................3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU.......................................................4
1.1. Giới thiệu chung về cây hoa cúc............................................................4
1.1.1. Nguồn gốc và phân loại.......................................................................4
1.1.2. Đặc điểm thực vật học của hoa cúc.....................................................4
1.1.3. Yêu cầu ngoại cảnh.............................................................................6
1.1.4. Tình hình sản xuất hoa cúc trên thế giới và ở Việt Nam.....................7
1.2. Phương pháp xử lý đột biến in vitro bằng Ethyl Methane Sunfonate
(EMS) và tia cực tím (UV)..........................................................................10
1.2.1. Đột biến và phương phương pháp xử lý đột biến in vitro.................10
1.2.2. Cơ chế gây đột biến của Ethyl Methane Sunfonate (EMS)..............13
1.2.3. Cơ chế gây đột biến của tia cực tím (UV)........................................17
CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...............19
2.1. Vật liệu, địa điểm thời gian nghiên cứu...............................................19
2.2. Nội dung và phương pháp nghiên cứu.................................................19

Khóa luận tốt nghiệp

Phùng Minh Hiền CNSH - 4A


Trường Đai học Nông - Lâm Bắc Giang
Khoa Nông
học
2.2.1. Nội dung 1: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ Ethyl methane
sunfonate (EMS) tới khả năng sống, sinh trưởng và tạo biến dị của chồi cúc
vàng (Chrysanthemum indicum) in vitro....................................................19
2.2.2. Nội dung 2: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian xử lý tia cực tím (UV)
tới khả năng sống, sinh trưởng và tạo biến dị của chồi cúc vàng
(Chrysanthemum indicum) in vitro.............................................................20
2.2.3. Nội dung 3: Đánh giá khả năng tạo cây hoàn chỉnh của chồi cúc vàng
(Chrysanthemum indicum) sau xử lý EMS in vitro.....................................21
2.2.4. Nội dung 4: Đánh giá khả năng tạo cây in vitro hoàn chỉnh của chồi
cúc vàng (Chrysanthemum indicum) sau xử lý tia UV................................23
2.3. Phương pháp xử lý số liệu....................................................................24
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN....................25
3.1. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ Ethyl methane sunfonate (EMS) tới
khả năng sống, sinh trưởng và tạo biến dị của chồi cúc vàng
(Chrysanthemum indicum) in vitro..............................................................25
3.2. Ảnh hưởng của thời gian xử lý tia cực tím (UV) tới khả năng sống,
sinh trưởng và tạo biến dị của chồi cúc vàng (Chrysanthemum indicum) in
vitro .............................................................................................................28
3.3. Khả năng tạo cây hoàn chỉnh của chồi cúc vàng (Chrysanthemum
indicum) sau xử lý EMS in vitro.................................................................32
3.4. Khả năng tạo cây hoàn chỉnh của chồi cúc vàng (Chrysanthemum
indicum) in vitro sau xử lý tia UV...............................................................35
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ.........................................................................38
1. Kết luận...................................................................................................38

2. Đề nghị....................................................................................................38
TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................39
PHỤ LỤC....................................................................................................41

Khóa luận tốt nghiệp

Phùng Minh Hiền CNSH - 4A


Trường Đai học Nông - Lâm Bắc Giang
học
DANH MỤC BẢNG BIỂU

Khoa Nông

Bảng 3.1: Ảnh hưởng của nồng độ EMS đến khả năng sống, sinh trưởng
và tạo biến dị của chồi cúc invitro 2 tuần sau cấy chuyển..........................25
Bảng 3.2: Ảnh hưởng của nồng độ EMS đến khả năng sống, sinh trưởng và
tạo biến dị của chồi cúc invitro 4 tuần sau cấy chuyển...............................27
Bảng 3.3: Ảnh hưởng của thời gian xử lý tia cực tím (UV) đến khả năng sống,
sinh trưởng và tạo biến dị của chồi cúc in vitro sau lần cấy chuyển 1.............28
Bảng 3.4: Ảnh hưởng của thời gian xử lý tia cực tím (UV) đến khả năng sống,
sinh trưởng và tạo biến dị của chồi cúc in vitro sau lần cấy chuyển 2.............31
Bảng 3.5. Khả năng tạo cây hoàn chỉnh của chồi cúc vàng
(Chrysanthemum indicum) sau xử lý EMS in vitro.....................................33
Bảng 3.6. Khả năng tạo cây hoàn chỉnh của chồi cúc vàng
(Chrysanthemum indicum) in vitro sau xử lý tia UV..................................35

Khóa luận tốt nghiệp

Phùng Minh Hiền CNSH - 4A


Trường Đai học Nông - Lâm Bắc Giang
học
DANH MỤC HÌNH

Khoa Nông

Hình 1.1: Sự kết cặp nhầm chuyên biệt do đột biến cảm ứng alkyl hóa
(Trần Thượng Tuấn, 2005)..........................................................................14
Hình 1.2. Cơ chế gây đột biến của tia UV..................................................18
Hình 3.1. Chồi cúc biến dị thu được khi xử lý EMS nồng độ 0.10%.........26
Hình 3.2. Biến dị hình thái thu được sau xử lý chồi cúc vàng
(Chrysanthemum indicum) EMS.................................................................26
Hình 3.3. Chồi cúc vàng (Chrysanthemum indicum) sau xử lý tia UV in
vitro 2 tuần sau cấy chuyển.........................................................................30
Hình 3.4. Chồi cúc vàng (Chrysanthemum indicum) sau xử lý tia UV in
vitro 4 tuần sau cấy chuyển.........................................................................30
Hình 3.5. Biến dị hình thái thu được sau xử lý chồi cúc vàng
(Chrysanthemum indicum) in vitro tia UV..................................................31
Hình 3.6. Khả năng tạo cây hoàn chỉnh của chồi cúc vàng sau xử lý EMS
in vitro 2 tuần sau cấy chuyển.....................................................................33
Hình 3.7. Khả năng tạo cây hoàn chỉnh của chồi cúc vàng sau xử lý EMS
in vitro 3 tuần sau cấy chuyển.....................................................................33
Hình 3.8. Khả năng tạo cây hoàn chỉnh của chồi cúc vàng in vitro sau xử lý
tia UV 2 tuần sau cấy chuyển......................................................................36

Khóa luận tốt nghiệp

Phùng Minh Hiền CNSH - 4A


Trường Đai học Nông - Lâm Bắc Giang
học
MỞ ĐẦU

Khoa Nông

1. Tính cấp thiết của đề tài
Hoa cúc là một loại hoa đẹp với nhiều màu sắc khác nhau. Đối với
các nước trên thế giới cũng như Việt Nam thì hoa cúc luôn là loại hoa phù
hợp với phần đông thị hiếu của người dân. Hiện trên thế giới có 1500 giống
hoa cúc nhưng tại Việt Nam không phải giống nào cũng phát triển mạnh và
có hoa đẹp cho người chơi hoa. Bởi vậy, các nhà khoa học đã và đang
nghiên cứu các phương pháp chọn, tạo nhân giống hoa cúc nhằm tạo đa
dạng các giống hoa, phục vụ nhu cầu thẩm mỹ ngày càng cao của thị
trường, cũng như tăng lựa chọn, thu nhập cho người trồng hoa.
Phương pháp chọn tạo giống bằng gây tạo đột biến được nghiên cứu,
phát triển từ giữa thế kỷ 20 và ngày phát triển rộng rãi mang lại những
thành tựu to lớn trong công tác chọn tạo giống cây trồng. Hơn thế nữa, việc
gây tạo đột biến nhân tạo kết hợp với nuôi cấy mô tế bào thực vật in vitro
đã trở thành công cụ hữu hiệu giúp giảm nhiều chi phí và thời gian chọn tạo
giống cây trồng mới.
Kỹ thuật xử lý đột biến in vitro đã gây tạo và làm tăng tần số xuất
hiện đột biến với các tính trạng có giá trị kinh tế ở các loài thực vật nói
chung và cây hoa nói riêng, góp phần không nhỏ cho việc cải tiến giống
cây trồng. Bằng phương pháp chọn lọc và lai tạo thông thường để tạo một
giống cây trồng mới ổn định về năng suất, có chất lượng cao phải mất 6 –
10 thế hệ, nhưng nếu áp dụng phương pháp đột biến in vitro chỉ cần 3 – 6

thế hệ. Phương pháp chọn, tạo giống này được đánh giá là một trong những
thành tựu của thế kỷ 20 (Đào Thị Thanh Bằng và cs,.. 1997 ). Các tác nhân
vật lý, hóa học được đưa vào nghiên cứu xử lý đột biến in vitro được sử
dụng phổ biến có thể kể đến là: các tia phóng xạ (tia X, tia gama…), tia cực
tím (UV), hóa chất Ethyl methane sunfonat (EMS), colchicine …
Trong thời gian thực hiện khóa luận tốt nghiệp của mình, tôi lựa
chọn hai tác nhân gây đột biến là tia cực tím (UV) và hóa chất Ethyl
methane sunfonate (EMS) thực hiện trên đối tượng nghiên cứu là giống cúc
Khóa luận tốt nghiệp

1

Phùng Minh Hiền CNSH - 4A


Trường Đai học Nông - Lâm Bắc Giang
Khoa Nông
học
hoa vàng (Chrysanthemum indicum) – giống cúc được trồng khá phổ biến
hiện nay; để gia tăng tần suất xuất hiện biến dị nhằm tạo nguồn nguyên liệu
phong phú cho công tác chọn tạo giống hoa cúc mới.
Bởi vậy, chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của xử lý
tia cực tím (UV) và Ethyl Methane Sunfonate (EMS) đến khả năng sinh
trưởng, phát triển và biến dị của cây hoa cúc vàng (Chrysanthemum indicum)
in vitro”

2. Mục tiêu nghiên cứu
Đề tài được thực hiện với mục tiêu xử lý đột biến in vitro với hai tác
nhân: tia UV và hóa chất EMS trên đối tượng giống cúc hoa vàng. Các chồi
cúc sau xử lý đột biến được đánh giá khả năng sinh trưởng (khả năng sống,

bật chồi, nhân nhanh) và phát triển (khả năng tạo cây in vitro hoàn chỉnh)
và sàng lọc một số chồi cúc biến dị tạo nguồn nguyên liệu phục vụ cho
công tác chọn, tạo giống tiếp theo.
*Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ EMS đến khả năng sống sinh trưởng
chồi cúc in vitro
*Khảo sát ảnh hưởng của thời gian chiếu tia cực tím đến khả năng sống ,
sinh trưởng của chồi cúc in vitro
*Nghiên cứu ảnh hưởng của xử lý EMS kết hợp tia cực tím tới khả năng
sống sinh trưởng biến dị bật chồi của chồi cúc in vitro
*Nghiên cứu khả năng tạo cây in vitro hoàn chỉnh của chồi cúc invitro sau
xử lý đột biến EMS và tia cực tím in vitro.
3. Nội dung nghiên cứu
Nội dung 1: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ Ethyl methane
sunfonate (EMS) tới khả năng sống, sinh trưởng và tạo biến dị của chồi cúc
vàng Chrysanthemum indicum in vitro.
Nội dung 2: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian xử lý tia cực tím (UV)
tới khả năng sống, sinh trưởng và tạo biến dị của chồi cúc vàng
(Chrysanthemum indicum) in vitro.

Khóa luận tốt nghiệp

2

Phùng Minh Hiền CNSH - 4A


Trường Đai học Nông - Lâm Bắc Giang
Khoa Nông
học
Nội dung 3: Đánh giá khả năng tạo cây hoàn chỉnh của chồi cúc vàng

(Chrysanthemum indicum) sau xử lý EMS in vitro.
Nội dung 4: Đánh giá khả năng tạo cây hoàn chỉnh của chồi cúc vàng
(Chrysanthemum indicum) sau xử lý tia UV in vitro.
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
4.1. Ý nghĩa khoa học
Kết quả nghiên cứu của đề tài có thể góp phần làm tăng thêm tài liệu
tham khảo có giá trị cho việc nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật xử lý đột biến
in vitro sử dụng tác nhân tia UV và hóa chất EMS cho công tác chọn, tạo
giống hoa cúc.
4.2. Ý nghĩa thực tiễn
Các dòng hoa cúc thu được sau xử lý EMS sẽ là nguồn nguyên liệu
di truyền khởi đầu cho các nghiên cứu tiếp theo về chọn, tạo giống hoa cúc
đột biến mới.

Khóa luận tốt nghiệp

3

Phùng Minh Hiền CNSH - 4A


Trường Đai học Nông - Lâm Bắc Giang
Khoa Nông
học
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Giới thiệu chung về cây hoa cúc
1.1.1. Nguồn gốc và phân loại
Cây hoa cúc có tên khoa học là Chrysanthemum, được định nghĩa từ
Chiysos (vàng) và themum (hoa) bởi Linne 1973, thuộc lớp lá 2 mầm
(dicotyledoneae), phân lớp cúc (asteridea), bộ cúc (asteraceae). Chi

Chrysanthemum (Võ Văn Chi, Dương Đức Tiến,1998) theo điều tra hiện
nay, chi chrysanthemum ở Việt Nam có 5 loài và trên thế giới có 200 loài.
Các giống thuộc chi này đều được sử dụng làm hoa, cây cảnh. Chi
Chrysanthemum được trồng phổ biến như một loài hoa trồng chậu hay hoa
cắt cành .
Họ Cúc Asteraceae là một trong những họ lớn nhất của ngành Ngọc
Lan (Magnoliophyta) thực vật hạt kín (Asgniospermatophyta). Qua hai
cuộc hội thảo quốc tế về họ asteraceae năm 1967 và 1994 mang tên sinh
học và hóa học cuả hoa cúc đã có sự thống nhất tương đối về hệ thống học
họ Assteracae. Họ cúc trên thế giới xếp trong 2 phân họ.
Hoa cúc có nguồn gốc từ Trung quốc, Nhật Bản và một số nước
Châu Âu. Ở Nhật Bản cây hoa cúc được di chuyển từ Trung Quốc sang, nó
được đánh giá rất cao và được mệnh danh: Hoàng thất quốc gia
Ở Việt Nam, hoa Cúc được du nhập vào từ thế kỷ 15, đến đầu thế kỷ
19 đã hình thành một số vùng chuyên nhỏ cung cấp cho dân. Một phần để
chơi, một phần phục vụ cúng lễ. Hiện nay hoa cúc được trồng khắp nước ta
nó có mặt ở mọi nơi và trở thành một loại hoa không thể thiếu trong các dịp
lễ, tết, hoa trang trí thường ngày.
1.1.2. Đặc điểm thực vật học của hoa cúc
* Rễ: Rễ của cây hoa Cúc là loại rễ chùm, phần lớn phát triển theo
chiều ngang, phân bố ở tầng đất mặt từ 5-20cm. Kích thước các rễ trong bộ
rễ Cúc chênh lệch nhau không nhiều, số lượng rễ rất lớn do vậy khả năng
hút nước và dinh dưỡng rất mạnh. Cúc chủ yếu trồng bằng nhân vô tính nên
Khóa luận tốt nghiệp

4

Phùng Minh Hiền CNSH - 4A

Trường Đai học Nông - Lâm Bắc Giang
Khoa Nông
học
các rễ không phát sinh từ mầm rễ của hạt mà từ những rễ mọc ở mấu của
thân (gọi là mắt) ở những phần ngay sát mặt đất.
* Thân: Cây thuộc thân thảo nhỏ, có nhiều đốt giòn dễ gãy càng lớn
càng cứng, cây dạng đứng hoặc bò. Kích thước thân cao hay thấp, to hay
nhỏ, cứng hay mềm phụ thuộc vào từng giống và thời vụ trồng. Những
giống nhập nội thân thường to, mập, thẳng và giòn, ngược lại những giống
Cúc dại hay giống cổ truyền Việt Nam thân nhỏ mảnh và cong. Thân có
ống tiết nhựa mủ trắng, mạch có bản ngăn đơn
* 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 xanh đậm
hay nhạt phụ thuộc vào từng giống. Mặt dưới phiến lá bao phủ một lớp
lông tơ, mặt trên nhẵn, gân hình mạng. Trong một chu kì sinh trưởng cây có
từ 30-50 lá trên thân.
* Hoa, Quả: Hoa Cúc chủ yếu có 2 dạng :
+ Dạng lưỡng tính: Trong hoa có cả nhị đực và nhuỵ cái.
+ Dạng đơn tính: Trong hoa chỉ có nhị đực hoặc nhụy cái, đôi khi có
loại vô tính (không có cả nhụy, nhị, hoa này thường ở phía ngoài đầu). Mỗi
hoa gồm rất nhiều hoa nhỏ gộp lại trên một cuống hoa, hình thành hoa tự
đầu trạng mà mỗi đầu trạng là một bông hoa. Trong thực tế tuỳ theo mục
đích sử dụng mà người ta để một bông trên một cành hay nhiều bông trên
một cành.
Màu sắc của hoa Cúc rất khác nhau, hầu như có tất cả các màu tự
nhiên: Trắng, vàng, đỏ, tím, hồng, nâu, xanh. Trong đó, trên mỗi bông hoa
có thể có một màu duy nhất, có thể có vài màu riêng biệt hoặc có rất nhiều
màu pha trộn, tạo nên một thế giới màu sắc vô cùng phong phú và đa dạng.
Tuỳ theo cách sắp xếp của cánh hoa mà người ta phân ra thành nhóm
hoa kép (có nhiều vòng hoa sắp xếp trên bông) và nhóm hoa đơn (chỉ có

một vòng hoa trên bông). Những cánh hoa nằm ở phía ngoài có màu sắc
đậm hơn, xếp nhiều tầng, sít nhau, chặt hay lỏng tuỳ từng giống, cánh hoa
Khóa luận tốt nghiệp

5

Phùng Minh Hiền CNSH - 4A


Trường Đai học Nông - Lâm Bắc Giang
Khoa Nông
học
có nhiều hình dáng khác nhau: cong hoặc thẳng, có loại cánh ngắn, có loại
cánh dài, cuốn ra ngoài hay cuốn vào trong.
Đường kính của bông hoa phụ thuộc vào giống, giống hoa to có
đường kính 10-12cm, loại trung bình 5-7cm và loại nhỏ 1-2cm.
Hoa có 4-5 nhị đực dính vào nhau làm thành 1 ống bao xung quanh
vòi nhụy, bao phấn nở phía trong theo khe nứt dọc, khi phấn nhị đực chín,
bao phấn nở tung hạt phấn ra ngoài nhưng lúc này nhụy chưa đến tuổi
trưởng thành, chưa có khả năng tiếp nhận hạt phấn vì vậy sự thụ phấn, thụ
tinh không thành, dẫn đến quả không hạt, muốn có hạt giống phải thụ phấn
nhờ sâu bọ hoặc thụ phấn nhân tạo cho hoa.
Quả bế, đóng, chứa một hạt, quả có chùm lông do đài tồn tại để phát
tán hạt, có phôi thẳng mà không có nội nhũ.
1.1.3. Yêu cầu ngoại cảnh
* Nhiệt độ: Cây hoa cúc có nguồn gốc từ nơi có khí hậu ôn đới nên
nó ưu điều kiện thời tiết mát mẻ hoặc chỉ chịu nóng trung bình, nhiệt độ
thích hợp cho cây sinh trưởng và phát triển là 15 – 20 0C. Cúc có thể chịu
được nhiệt độ từ 10 - 350C nhưng nhiệt độ cao trên 35ºC hoặc thấp hơn
10ºC sẽ làm cho cây sinh trưởng phát triển kém. Ban ngày cây cần nhiệt độ

cao hơn để quang hợp còn ban đêm cần nhiệt độ thấp hơn. Nếu nhiệt độ
cao vào ban đêm sẽ thúc đẩy quá trình hô hấp làm tiêu hao lượng lớn chất
dự trữ trong cây.
* Ánh sáng: Cúc là loại cây trồng ngắn ngày ưa sáng và lạnh nên
quang chu kỳ ảnh hưởng rất lớn đến sự phân hóa mầm hoa và chất lượng
hoa cúc. Hầu hết các giống hoa cúc thuộc loại cây cần ánh sáng ngày dài
trên 13 giờ, còn trong thời gian trỗ hoa, cây chỉ cần ánh sáng ngày ngắn từ
10 -11 giờ và nhiệt độ không khí thấp trên dưới 20ºC. Thời gian chiếu sáng
dài cây cúc sinh trưởng mạnh, cây cao, hoa to và đẹp. Bởi vậy cúc rất thích
hợp với thời tiết thu đông. Hiện nay, một số giống cúc mới nhập nội có thể
ra hoa trong điều kiện ngày dài điển hình là CN 93, CN 98, CN01, tím hè,
Khóa luận tốt nghiệp

6

Phùng Minh Hiền CNSH - 4A


Trường Đai học Nông - Lâm Bắc Giang
Khoa Nông
học
… rất thích hợp trồng vào vụ hè, do đó có thể sản xuất cúc quanh năm thay
vì chỉ trồng vào mùa đông như trước đây.
* Ẩm độ: Ẩm độ đất từ 60 – 70%, độ ẩm không khí 55 – 60% thuận
lợi cho cúc sinh trưởng. Nếu độ ẩm trên 80% cây sinh trưởng mạnh nhưng
lá dễ mắc phải một số bệnh nấm. Đặc biệt vào thời kỳ thu hoạch hoa cúc
cần thời tiết khô ráo, thoáng mát, nếu độ ẩm không khí quá cao làm cho
nước đọng trên các tuyến mật gây thối hoa và sâu bệnh phát sinh phát triển,
cây dễ bị đổ non, chất lượng hoa giảm sút, khó khăn trong việc thu hoạch.
* Dinh dưỡng: Đối với cây hoa nói chung và hoa cúc nói riêng phân

bón phải đảm bảo đầy đủ, cân đối. Nếu thiếu phân cây sẽ còi cọc, hoa nhỏ,
dễ bị sâu bệnh phá hoại nhưng nếu bón thừa phân cây sẽ vống cao, dễ bị
đổ, khả năng chống chịu kém. Các loại phân mà cúc cần bao gồm: phân vô
cơ như phân đạm, lân, kali; phân hữu cơ như phân bắc, phân chuồng, phân
vi sinh,… và các loại phân vi lượng như Cu, Fe, Zn, Mn…
1.1.4. Tình hình sản xuất hoa cúc trên thế giới và ở Việt Nam
* Tình hình sản xuất hoa cúc trên thế giới
Hiện nay ngành sản xuất hoa nói chung và sản xuất hoa cúc nói riêng
trên thế giới đang phát triển mạnh và mang tính thương mại cao. Đến đầu
thế kỷ 18, cây hoa cúc là cây hoa quan trọng nhất đối với Trung Quốc, Nhật
Bản. Ở Hà Lan, cúc là cây quan trọng thứ hai sau hoa hồng. Hàng năm kim
ngạch giao lưu buôn bán hoa cúc trên thị trường thế giới ước đạt tới 1.5 tỷ
USD (Đặng Văn Đông, Đinh Thế Lộc, 2003).
Hoa cúc là một trong năm loại hoa cắt cành phổ biến trên thế giới.
Cây cúc thu hút người tiêu dùng ở màu sắc phong phú: trắng, vàng, xanh,
tím, đỏ, hồng, da cam,… Không những vậy, hình dáng và kích cỡ hoa rất
đa dạng cùng với khả năng có thể điều khiển cho ra hoa tạo nguồn hàng
hóa quanh năm đã khiến cho hoa cúc trở thành loài hoa được tiêu thụ đứng
thứ hai trên thị trường thế giới (sau hoa hồng).
Trong các nước Châu Âu, Hà Lan có thể xem là nước đứng đầu thế giới
về sản xuất và xuất khẩu hoa nhằm phục vụ cho thị trường tiêu thụ rộng lớn
Khóa luận tốt nghiệp

7

Phùng Minh Hiền CNSH - 4A


Trường Đai học Nông - Lâm Bắc Giang
Khoa Nông

học
với hơn 80 nước trên thế giới bao gồm hoa cắt, hoa trồng thảm, trồng chậu và
trang trí. Trong đó, diện tích trồng hoa cúc của Hà Lan chiếm 30% tổng diện
tích trồng hoa tươi. Trung bình 1 năm 7 tỷ bó hoa tươi và 600 triệu chậu hoa
cảnh các loại với tổng kim ngạch xuất khẩu là 2 tỷ USD/năm.
Tiếp đến là Mỹ, ngành trồng hoa có thể xem như là một phần trong
nền kinh tế Mỹ, chiếm khoảng 10 tỷ USD. Ở Mỹ các loại hoa truyền thống
là cúc, cẩm chướng và hoa hồng. Hiện nay, một lượng lớn hoa cắt được
nhập khẩu vào Mỹ từ các nước Trung và Nam Mỹ, Hà Lan, các nước vùng
biển Caribe. Theo tổ chức sáng kiến thương mại Anh, năm 2007, Colombia
là nước xuất khẩu hoa lớn thứ hai thế giới sau Hà Lan với kim ngạch xuất
khẩu 700 triệu USD, 85% hoa của Colombia được xuất khẩu cho thị trường
Châu Âu với các loại hoa chính là cúc, hoa hồng, cẩm chướng.
Ở Châu Á, Nhật Bản dẫn đầu về sản xuất và tiêu thụ hoa cúc. Hàng
năm, Nhật Bản tiêu thụ khoảng 4.000 triệu Euro để phục vụ nhu cầu hoa
trồng (Jo Wijnads, 2005). Người dân Nhật Bản yêu thích hoa cúc và hoa
cúc trở thành loài hoa quan trọng nhất tại Nhật Bản chiếm tới 36% sản
phẩm nông nghiệp. Mỗi năm sản xuất khoảng hơn 200 triệu cành hoa phục
vụ cho nhu cầu trong nước và xuất khẩu. Diện tích trồng hoa cúc chiếm 2/3
tổng diện tích trồng hoa. Năm 2008, diện tích trồng hoa cúc ở Nhật Bản là
16.800 ha, giá trị sản lượng đạt 2.599 triệu USD. Tuy vậy, hàng năm Nhật
Bản vẫn phải nhập một lượng lớn hoa cúc từ Hà Lan và một số nước trên
thế giới như Trung Quốc, Đài Loan, Colombia,….
Tại Trung Quốc, ngành sản xuất hoa phát triển mạnh trong 15 năm
gần đây với diện tích hằng năm tăng 24%, giá trị sản lượng tăng 38,8%.
Năm 2006, diện tích hoa Trung Quốc đạt 722.000 ha với giá trị sản lượng
55,62 tỷ nhân dân tệ. Hoa cúc là 1 trong 10 loại hoa cắt quan trọng sau hoa
hồng và cẩm chướng, chiếm khoảng 20% tổng số hoa cắt trên thị trường
bán buôn ở Bắc Kinh và Côn Minh. Vùng sản xuất hoa cúc chính là Quảng
Đông, Thượng Hải, Bắc Kinh bao gồm các giống ra hoa mùa Hè, Thu,

Khóa luận tốt nghiệp

8

Phùng Minh Hiền CNSH - 4A


Trường Đai học Nông - Lâm Bắc Giang
Khoa Nông
học
Đông sớm và Xuân muộn với các loại cúc đơn với các màu được ưa
chuộng như đỏ, vàng, trắng .
* Tình hình sản xuất hoa cúc ở Việt Nam
Ở Việt Nam, hoa cúc được trồng rộng rãi ở một số thành phố lớn như
Hà Nội, Hải Phòng, Đà Lạt, TP. Hồ Chí Minh và một số tỉnh lân cận như
Vĩnh Phúc , Hưng Yên, Hải Dương……Nếu xét về cơ cấu chủng loại cho
tất cả các loại hoa thì trước những năm 1997 diện tích hoa hồng nhiều nhất
chiếm đến 31% nhưng từ 1998 trở lại đây diện tích hoa cúc đã vượt lên
chiếm 42%, trong khi đó hoa hồng chỉ còn 29,4%. Riêng ở Hà Nội tổng giá
trị sản lượng hoa cúc năm 1999 đạt 41,3 tỷ đồng, tốc độ tăng trưởng hàng
năm khoảng 10% .
Theo số liệu của tổng cục thống kê năm 2006, diện tích trồng hoa
cây cảnh của nước ta khoảng trên 13.000 ha. Trong đó diện tích trồng hoa
cúc chiếm 25 – 30%, chỉ đứng thứ hai sau hoa hồng.
Theo số liệu thống kê của Tổng cục Hải quan, trong thời gian từ
17/12/2006 đến 16/1/2007, lượng hoa xuất khẩu của Việt nam đạt gần 2,6
triệu cành với kim ngạch 500 nghìn USD. Số lượng doanh nghiệp tham gia
xuất khẩu hoa trong thời gian này gồm 5 doanh nghiệp. Trong đó, công ty
TNHH Agrivina là doanh nghiệp đạt kim ngạch xuất khẩu cao nhất, chiếm
tới 95% tổng kim ngạch xuất khẩu hoa cắt cành của Việt Nam. Cụ thể trong

khoảng 2,5 triệu cành hoa với các chủng loại hoa Cúc, cẩm chướng, hồng,
địa lan, lily, đồng tiền mà doanh nghiệp này xuất khẩu thì hoa cúc vẫn
chiếm ưu thế xuất khẩu nhiều nhất với 1,5 triệu cành (chiếm 61% tổng
lượng hoa xuất khẩu của doanh nghiệp).
Theo chương trình phát triển sản xuất hoa của Bộ Nông nghiệp và
Phát triển Nông thôn, đến năm 2010 Việt Nam sẽ xuất khẩu 1 tỷ cành hoa
các loại trong đó hoa hồng, hoa cúc và phong lan chiếm 85%. Theo chương
trình này, diện tích trồng hoa của cả nước sẽ đạt 8000ha cho sản lượng 4,5
triệu cành/lượng hoa .
Khóa luận tốt nghiệp

9

Phùng Minh Hiền CNSH - 4A


Trường Đai học Nông - Lâm Bắc Giang
Khoa Nông
học
Để đáp ứng nhu cầu tiêu thụ hoa trong nước cũng như trên thế giới
đòi hỏi các nhà sản xuất hoa Việt Nam phải có kế hoạch đầu tư và phát
triển một cách thích hợp, đặc biệt là trong công tác chọn tạo giống và nhân
giống…công nghệ đóng gói và bảo quản để nâng cao năng suất chất lượng.
Như vậy, có thể thấy hoa cúc là một loại hoa có tiềm năng phát triển
rất lớn và có ý nghĩa vô cùng quan trọng trong việc phát triển ngành sản
xuất hoa của nước ta nói riêng và của thế giới nói chung.
1.2. Phương pháp xử lý đột biến in vitro bằng Ethyl Methane
Sunfonate (EMS) và tia cực tím (UV)
1.2.1. Đột biến và phương phương pháp xử lý đột biến in vitro

 Một số khái niệm về biến dị, đột biến
Các nhà di truyền học phân biệt 2 dạng biến dị là biến dị di truyền và
biến dị không di truyền (thường biến).
Biến dị không di truyền: đó là những biến đổi liên quan tới kiểu hình,
không liên quan tới vật chất di truyền. Những biến đổi này gọi là các
thường biến.
Biến dị di truyền: đó là những biến đổi có liên quan tới vật chất di
truyền của cơ thể. Có thể phân ra 2 nhóm sau: Biến dị đột biến – những
biến đổi có tính chất hoá học vật liệu di truyền, và biến dị tái tổ hợp – là
những tổ hợp sắp xếp gen mới mà đời con thu được khác với bố mẹ do sự
phân ly độc lập và sự trao đổi chéo của các gen.

 Phân loại các dạng đột biến
Đột biến là những biến đổi có tính chất hoá học vật liệu di truyền,
xảy ra do tác động của các yếu tố môi trường và bên trong tế bào; theo đặc
điểm biến đổi của kiểu gen có thể phân biệt 4 kiểu đột biến sau:
Đột biến gen (đột biến điểm): Là những biến đổi về thành phần bazơ
của ADN, làm biến đổi các cấu trúc của gen, dẫn tới chức năng của chúng
bị biến đổi.

Khóa luận tốt nghiệp

10

Phùng Minh Hiền CNSH - 4A


Trường Đai học Nông - Lâm Bắc Giang
Khoa Nông
học

Đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể: Là những biến đổi liên quan tới
những đoạn khác nhau trên nhiễm sắc thể, có thể quan sát thấy dưới kính
hiển vi (bao gồm những biến đổi như: mất đoạn, thêm đoạn, đảo đoạn,
chuyển đoạn).
Biến đổi về số lượng nhiễm sắc thể: bao gồm thay đổi số lượng của
cả bộ nhiễm sắc thể - các dạng đa bội thể; thay đổi số lượng ở các đôi
nhiễm sắc thể riêng rẽ - các dạng lệch bội.
Đột biến gen ở tế bào chất: đó là những biến đổi trên ADN của các
bào quan như ty thể, lạp thể, hay ở các episom, plasmid (ở vi khuẩn).
(Nguyễn Hồng Minh, 1999)
 Vai trò của đột biến trong công tác chọn tạo giống cây trồng
Ngày nay, khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển, nhiều phương
pháp chọn tạo giống đã và đang được quan tâm phát triển. Bằng các
phương pháp truyền thống như lai tạo hay chọn lọc, có thể tạo ra một số
giống cây năng suất cao, ổn định nhưng cần ít nhất 6 -10 thế hệ. Trong khi
đó chọn giống bằng phương pháp đột biến nhân tạo (đột biến thực nghiệm)
chỉ cần 3 - 6 thế hệ (Nguyễn Hữu Đống và cộng sự, 1997). Đồng thời sử
dụng phương pháp này có thể giải quyết những vấn đề mà nhiều phương
pháp khác không thể thực hiện được như: biến dị tự nhiên về một đặc tính
mong muốn không có sẵn trong nguồn vật liệu di truyền; khi có sẵn một
gen cần thiết song do mối liên kết chặt chẽ với các gen khác làm cho gen
đó không sử dụng được; khi tạo đặc tính mong muốn không thể thực hiện
bằng phương pháp lai; khi muốn thay đổi một hoặc một số tính trạng riêng
biệt nhằm khắc phục nhược điểm của giống mà không làm thay đổi những
tính trạng khác của giống. (Cox, RI., 1987)
Với các phương pháp đột biến thực nghiệm, sử dụng các tác nhân lý
hóa gây đột biến đã làm tăng sự sai khác di truyền trong quần thể. Việc xử
lý đột biến thực nghiệm có thể tạo ra những đột biến mang tính nhảy vọt
đáng kể. Do đó có thể tạo ra giống mới khác xa giống cũ. (Nguyễn Xuân
Linh và cộng sự, 1998)

Khóa luận tốt nghiệp

11

Phùng Minh Hiền CNSH - 4A


Trường Đai học Nông - Lâm Bắc Giang
Khoa Nông
học
Với các thành tựu mới về vật lý, hóa học, con người đã sử dụng các
tia phóng xạ (tác nhân lý hóa) và các chất hóa học (tác nhân hóa học) như
cochichine, EMS,… trong công tác chọn giống cây trồng và đã thu được
các thành tựu đáng kể. Theo Ban Di Truyền và chọn giống thực vật của tổ
chức Nông nghiệp Quốc tế và tổ chức Năng lượng nguyên tử Quốc tế
(FAO, IAEA) đã cho biết, tính đến năm 1996, số lượng các giống đột biến
thu được là 1737 giống từ hơn 50 nước trên thế giới. Các giống đột biến
này được tạo ra từ 154 loài thực vật. Trong đó cây trồng chiếm 1257 giống,
187 giống hoa cúc, 35 giống cây cảnh, 34 giống hoa phong lan, 30 giống
xương rồng và rất nhiều loài khác (Nguyễn Hữu Đống và cộng sự, 1997).
Từ những kết quả thu được chứng tỏ đây là một trong những phương
pháp hiệu quả nhất để tạo ra giống mới. Nhiều nhà khoa học trên thế giới
đã đánh giá: một trong những thành tựu xuất sắc của thế kỷ 20 là khám phá
ra phương pháp tạo giống bằng cách gây đột biến thực nghiệm.
Theo một số tài liệu thì tác nhân gây đột biến hóa học có hiệu quả
hơn tác nhân vật lý. Nếu dưới ảnh hưởng của chiếu tia ở các cây nông
nghiệp xuất hiện 5 - 10% biến đổi di truyền có khả năng sống thì tác nhân
hóa học cho phép thu nhận từ 30 - 60%. Hơn nữa tác nhân gây đột biến hóa
học thường làm xuất hiện những biến dị đặc biệt hơn.
 Xử lý đột biến thực nghiệm in vitro

Khi sử dụng các phương pháp cải tạo giống truyền thống như kết
hợp phương pháp lai, sinh sản sinh dưỡng với phương pháp gây đột biến,
các nhà sản xuất đã tạo ra hàng loạt giống cây trồng có năng suất cao, chất
lượng tốt, đáp ứng nhu cầu của xã hội. Tuy nhiên vẫn còn nhiều hạn chế
như thời gian tác động không lâu (khoảng 10 năm), cây bị tác động mạnh
về sinh lý, sinh hóa, nhu cầu về giống tốt rất lớn trong khi số lượng cung
cấp lại hạn chế.
Với sự phát triển của công nghệ tế bảo thực vật hiện nay, việc kết
hợp xử lý đột biến nhân tạo và nuôi cấy mô trở thành một trong những
Khóa luận tốt nghiệp

12

Phùng Minh Hiền CNSH - 4A


Trường Đai học Nông - Lâm Bắc Giang
Khoa Nông
học
hướng tạo giống cây trồng quan trọng. Vật liệu xử lý có thể là các cơ quan
đang trong giai đoạn phát triển mạnh: đỉnh chồi, callus… Tác nhân gây đột
biến có thể là tác nhân vật lý hay hoá học.
Xử lý đột biến chiếu xạ kết hợp nuôi cấy mô đã được nhiều nhà khoa
học chứng minh là phương pháp nhanh chóng tạo ra các biến dị mong
muốn, tạo nguồn vật liệu phong phú cho chọn giống và lai tạo giống. Đồng
thời kỹ thuật này có thể giải quyết vấn đề khó khăn: thể khảm sau xử lý
chiếu xạ. Broetjes và cs năm 1976 đã đưa ra giả thuyết rằng tái sinh in vitro
có thể loại bỏ thể khảm. Vì vậy kỹ thuật này càng có ý nghĩa hơn đối với
cây nhân giống vô tính, nhờ tiềm năng nhân nhanh trong thời gian ngắn, rút
ngắn chu trình chọn lọc đột biến.

Xử lý đột biến in vitro sẽ giảm tác động không tốt của các tác nhân
gây đột biến tới môi trường, con người và động vật.
( />1.2.2. Cơ chế gây đột biến của Ethyl Methane Sunfonate (EMS)
* Giới thiệu về hóa chất Ethyl methane sulfonate (EMS)
EMS là hợp chất hóa học gây đột biến nằm trong nhóm các hợp chất
alkyl hóa, nhóm này gồm phần lớn các chất hóa học được dùng phổ biến
cho mục đích chọn giống hiện nay như EI, EMS, NEU, NMU… quá trình
alkyl hóa là sự thay thế hydro có trong bazo nito bằng một gốc alkyl có
trong các chất alkyl hóa ( như – C2H5 có trong EMS) .
EMS có tên khoa học là Ethylmethane sulphonate, công thức hóa
học: CH3 – CH2 – O – SO2 – CH3.
* Cơ chế tác động của EMS:
EMS là chất gây đột biến gen, gây nên những đột biến điểm và mất
đoạn nhỏ ADN. EMS gây alkyl hóa với bazơ nitơ thường xuất hiện ở vị trí
O6 của Guanin khiến cho nó sau đó có thể kết cặp với Thymine và dẫn đến
sự đồng hoán giữa các bazo nito (đồng hoán – transition- là sự thay thế một
purin này bằng một purin khác hoặc một pyrimidin này bằng một pyrimidin
Khóa luận tốt nghiệp

13

Phùng Minh Hiền CNSH - 4A


Trường Đai học Nông - Lâm Bắc Giang
Khoa Nông
học
khác, hoặc sự thay thế một cặp bazo này bằng một cặp bazo khác mà vẫn
giữ nguyên định hướng của purin và pyrimidin (Lê Duy Thành,2001)
Cho ví dụ, nhóm ethyl (CH3- CH2 -) ở vị trí N7 và ở vị trí O6 chắc

chắn là hai hiệu quả tác động của EMS. 7-ethylguanine rồi sẽ cặp đôi với
Thymine làm sai lệch sự cặp đôi theo nguyên tắc bán bảo toàn G – C
( Guanin – Cytozin) (Eldon John Gardner và cs, 1984).
Trong các tác nhân gây đột biến bằng hóa học EMS là chất được sử
dụng phổ biến và cho hiệu quả cao. Dung dịch hóa chất gây đột biến này
phải được chuẩn bị trước khi dùng và nó được tồn trữ như dung dịch gốc
“stock”. Tốc độ thủy phân của hợp chất này được đo bằng phương pháp
bán thời gian “hafl life”. Qua các kết quả nghiên cứu người ta cho thấy tốc
độ thủy phân của EMS phụ thuộc rất lớn vào nhiệt độ. Trong nước cất ( pH
= 7) ở nhiệt độ 20ºC hafl life của EMS là 93 giờ, ở 30ºC là 26 giờ và 37ºC
là 10 giờ (Bùi Chí Bửu, 2007). Vì vậy, để đảm bảo hoạt tính của chất gây
đột biến chỉ nên chuẩn bị dung dịch trước khi xử lý không quá 30 phút và
giữ trong bóng tối suốt thời gian xử lý (Đào Thanh Bằng, 1997).
Người ta còn phát hiện rằng dimethylsulphoxide (DMSO) là một
chất mang có chức năng thúc đẩy hiện tượng phát sinh đột biến gen của
EMS. Xử lý chất này làm giảm sự sinh trưởng 30 – 40% và có khả năng tạo
nên đột biến ở tần suất cao cho cây trồng thuộc nhóm mễ cốc (Bùi Chí
Bửu, 2007)

Khóa luận tốt nghiệp

14

Phùng Minh Hiền CNSH - 4A


Trường Đai học Nông - Lâm Bắc Giang
học

Khoa Nông

Hình 1.1: Sự kết cặp nhầm chuyên biệt do đột biến cảm ứng alkyl hóa
(Trần Thượng Tuấn, 2005)
Để gây đột biến cho cây trồng có thể xử lý hóa chất EMS trên các bộ
phận như hạt, chồi, củ, phôi trong thời gian đang phát triển. Tuy nhiên, đối
với mỗi giống bộ phận của cây trồng có sự cảm ứng khác nhau với hóa chất
gây đột biến. Các kết quả nghiên cứu cho thấy. Vì vậy, đối với từng giống,
từng bộ phận cây trồng cần phải xác định nồng độ, thời gian tác động hợp
lý mới có thể mong muốn đem lại hiệu quả di truyền cao.
* Thành tựu về nghiên cứu chọn, tạo giống bằng phương pháp xử lý
đột biến EMS in vitro trên thế giới
Các tác giả Tulman Neto et al. (2004), đã nghiên cứu ảnh hưởng gây
đột biến của EMS lên giống cúc Dendranthema grandiflora Tzvelev. Các tác
giả tiến hành thí nghiệm trên cuống nhỏ non của giống cúc cv. Ingrid (màu
hồng thẫm) được xử lý với dung dịch EMS nồng độ 0,77% trong 1h và 45
phút, sau đó ngâm trong nước 15 phút và làm sạch bề mặt. Tiếp theo đó, mẫu
được cấy trên môi trường MS + 1 g/l hydrolyzed casein, 1 mg/l 6-benzyl
laminopurine (BAP) và 2 mg/l indole-3-acetic acid(IAA). Ước lượng có
khoảng 910 mẫu thu được xử lý từ EMS cuống hoa cho kết quả ra hoa. Thí
nghiệm thu được khoảng 40 dạng đột biến (chiếm khoảng 5,2%) cho màu
Khóa luận tốt nghiệp

15

Phùng Minh Hiền CNSH - 4A


Trường Đai học Nông - Lâm Bắc Giang
Khoa Nông
học

sắc cánh hoa khác nhau( màu hồng cam, màu hồng nhạt, màu đồng, màu
trắng, màu vàng và màu cam). Hầu hết chúng (89,6% tổng số) là đồng dạng
về kiểu hình.
Chen Wei et al. (2004) nghiên cứu ảnh hưởng của xử lý EMS lên các
phôi tiểu bào tử in vitro họ cải bắp (Brassia napus) cho thấy: Khi xử lý các
tiểu bào tử của B.napusin in vitro ở các nồng độ 0; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; và 3,0
mM/l và các khoảng thời gian 12, 24 và 36 giờ), kết quả chỉ ra rằng số
lượng hầu hết các sản phẩm phôi tiểu bào tử đều giảm xuống, tăng dần ở
các nồng độ xử lý và các khoảng thời gian xử lý. Sản phẩm phôi giảm còn
một nửa ở nồng độ 2,5 mM/l và khoảng thời gian 24 giờ. Ở mức này, các
tiểu bào tử bị đột biến có giá trị rất quan trọng trong xử lý đột biến EMS in
vitro B.napus.
Tác giả Luan et al. (2007), đã sử dụng EMS nhằm gây đột biến tăng
tính chịu mặn của các giống Khoai lang (Ipomoea batatas L.). Mẫu mô lá
được sử dụng đem xử lý EMS ở nồng độ 0,5% trong thời gian 0; 1,0; 1,5;
2,0; 2,5; và 3,0 ; sau đó tráng lại bằng nước cất vô trùng 4 lần. Mẫu được
nuôi cấy trên môi trường MS + 200mM NaCl nhằm chọn lọc các dòng tế
bào đột biến và các dòng này sẽ được cấy chuyển 5 lần (20 ngày 1 lần)/. Sau
đó các dòng chọn được cấy chuyển sang môi trường tạo phôi vô tính MS + 4
mg/l ABA + 10 mg/l GA. Sau 15 ngày cấy chuyển sang môi trường MS +
0,05 mg/l ABA + 0,2 mg/l ZT. Các giống như ML1, ML2 và ML3 được
phục tráng từ các dạng phôi vô tính thích hợp với xử lý EMS nồng độ 0,5%
trong 2 và 2,5 giờ. Các giống chọn tạo được có đặc tính chịu mặn hơn hẳn
các giống gốc.
* Thành tựu về nghiên cứu chọn, tạo giống bằng phương pháp xử lý
đột biến EMS in vitro trên Việt Nam
Năm 1998, các tác giả thuộc Viện lúa đồng bằng sông Cửu Long đã
gây đột biến thành công giống lúa thơm Jasmine 85 bằng xử lý hóa chất
EMS trong nuôi cấy mô. Thí nghiệm được thực hiện từ vụ hè thu năm 1998
đến năm 2001. Đặc điểm: Lúa Jasmine 85 có nguồn gốc từ Hoa Kỳ là

Khóa luận tốt nghiệp

16

Phùng Minh Hiền CNSH - 4A


Trường Đai học Nông - Lâm Bắc Giang
Khoa Nông
học
giống đặc sản xuất khẩu của Hoa Kỳ được thế giới ưa chuộng. Khi trồng ở
Việt Nam, lúa bị nhiễm sâu bệnh nên chi phí cao, không cạnh tranh với các
nước khác, thị trường nội địa cũng khó tiêu thụ. Sau khi xử lý, thế hệ M1,
các cá thể được trồng ở ruộng vào thời điểm có dịch rầy, phần lớn đều bị
cháy rầy. Từ 59 cá thể này, kỹ sư Phạm Thị Hường tiếp tục chọn lọc đến
thế hệ M5, tuyển chọn một số dòng đã thuần đưa vào so sánh năng suất,
trong đó có 4 dòng OM 3566 – 14, OM 3566 – 15, OM 3566 – 16 và OM
3566 – 70 có triển vọng.
Năm 2008, Viện sinh học Nông nghiệp, trường Đại học Nông nghiệp
Hà Nội triển khai xử lý đột biến bằng EMS trên đối tượng hoa cẩm chướng.
Kết quả cho thấy khi tăng nồng độ EMS đã làm giảm khả năng sống, tăng
tỷ lệ các chồi biến dị. Sau quá trình xử lý thì thu được 5 dạng chồi in vitro
và đã đánh giá được sự sinh trưởng và tạo cây hoàn chỉnh của các dạng
chồi đó (Vũ Hoàng Hiệp, 2008).
1.2.3. Cơ chế gây đột biến của tia cực tím (UV)
* Giới thiệu về tia cực tím (UV)
Tia cực tím hay tia tử ngoại, tia UV (từ tiếng Anh Ultraviolet)
là sóng điện từ có bước sóng ngắn hơn ánh sáng nhìn thấy nhưng dài
hơn tia X. Phổ tia cực tím có thể chia ra thành tử ngoại gần (có bước sóng
từ 380 đến 200 nm) và tử ngoại xa hay tử ngoại chân không (có bước sóng

từ 200 đến 10 nm).
Tia cực tím (UV) được phát hiện vào năm 1801 bởi nhà khoa học
người Đức tên Johann Wilhelm Ritter. Sau phát hiện này, những cuộc
nghiên cứu tiếp theo cho thấy trong một dãy ánh sáng mặt trời có đến 3
nhóm tia sáng chính:
+ Nhóm UV-A: Chiếm 97% trong dãy phổ có bước sóng từ 315400nm. Tia này không gây ra hiện tượng cháy nắng nhưng cũng đủ gây
thiệt hại cho các axit nucleic trong tế bào da. Chính phát hiện này đã mở
đường đưa nhóm ánh sáng UVA này ứng dụng vào công nghệ thuộc da.
Khóa luận tốt nghiệp

17

Phùng Minh Hiền CNSH - 4A


Trường Đai học Nông - Lâm Bắc Giang
Khoa Nông
học
+ Nhóm UV-B: Chiếm khoảng 3% dãy phổ, có bước sóng từ 280315nm và chủ yếu xuất hiện trong khoảng thời gian từ 12-16h hàng ngày.
Tia này có khả năng gây cháy nắng, làm giảm khả năng sản xuất collagen
và elastin trên da
+ Nhóm UV-C: Đây là loại có bước sóng ngắn nhất (chỉ từ 100280nm) và cũng là loại có hại nhất. Tia sáng này có thể tiêu diệt acid
nucleic trong các tế bào, phá hủy DNA tồn tại trong các cơ thể sống…
Đến giữa thế kỷ 20, cùng với sự bùng nổ về khoa học công nghệ,
phương pháp tiệt trùng bằng tia cực tím (UVGI) đã được đưa vào thực hành
trong công tác vệ sinh y tế và vô trùng phương tiện làm việc... Từ những
ứng dụng thành công trong y tế, UVGI còn được giới khoa học các nước
đưa vào ứng dụng cho công nghệ quốc phòng và công nghệ dân dụng…

* Cơ chế gây đột biến của tia UV

Tia tử ngoại (UV) có thể làm cho 2 bazơ Thymine trên cùng 1 mạch
liên kết với nhau dẫn đến đột biến.
Trong trường hợp 2 bazơ Thymine trên cùng một mạch liên kết với
nhau, sau quá trình tái bản DNA, một loạt các DNA “lỗi” được tạo ra. Các
phân tử DNA này bị mất 2 cặp bazơ nitơ so với DNA nguyên bản (hai cặp
T = A, T = A liên tiếp). Kết quả của đột biến mất cặp bazơ nitơ làm thay đổi
số lượng và trật tự sắp xếp các cặp nucleotide trong gen (đặc biệt dẫn tới
làm thay đổi khung đọc mã).
Trong trường hợp đột biến xảy ra ở tế bào sinh dưỡng, từ một tế bào
bị đột biến thông qua nguyên phân nó được nhân lên thành mô, có thể di
truyền bằng sinh sản sinh dưỡng. Nếu đó là đột biến gen trội sẽ được biểu
hiện thành một phần của cơ thể, gọi là "thể khảm". Nếu đó là đột biến gen
lặn, nó không biểu hiện ra kiểu hình và sẽ mất đi khi cơ thể chết. Đột biến
lặn không biểu hiện thành kiểu hình ở trạng thái dị hợp. Hậu quả làm gián

Khóa luận tốt nghiệp

18

Phùng Minh Hiền CNSH - 4A