Luận văn nghiên cứu tẩy sạch virus bằng kỹ thuật nuôi cấy meristem nhằm phục tráng giống khoai tây KT2

Bộ giáo dục và đào tạo
trờng đại học nông nghiệp i

---------------------------


Vũ thị thu Hằng


Nghiên cứu tẩy sạch virus bằng kỹ thuật
nuôi cấy meristem nhằm phục tráng
giống khoai tây KT
2


Luận văn thạc sĩ nông nghiệp


Chuyên ngành : trồng trọt
Mã số : 60.62.01


Ngời hớng dẫn khoa học: GS.TS. Nguyễn Quang Thạch


Hà nội - 2005

Lời cam đoan


Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số
liệu và kết quả trình bày trong luận văn là trung thực và cha từng đợc ai
công bố trong bất cứ công trình nào khác.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này
đã đợc cám ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã đợc chỉ rõ
nguồn gốc.

Tác giả luận văn


Vũ Thị Thu Hằng

i
Lời cảm ơn


Để hoàn thành đề tài tốt nghiệp ngoài sự cố gắng của bản thân tôi đã
nhận đợc rất nhiều sự quan tâm giúp đỡ nhiệt tình của thầy cô, bạn bè và
ngời thân.
Trớc tiên tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới các thầy cô giáo trong
khoa Nông học những ngời đã trực tiếp giảng dạy trang bị những kiến thức
bổ ích trong suốt thời gian học đại học cũng nh học cao học của mình. Tôi
xin đợc gửi lời chân thành cảm ơn tới các thầy cô giáo trong bộ môn Công
nghệ sinh học và phơng pháp thí nghiệm đã chân thành đóng góp ý kiến giúp
cho luận văn của tôi đợc hoàn thiện hơn. Đặc biệt tôi xin đợc bày tỏ lòng
biết ơn sâu sắc tới thầy giáo GS. TS. Nguyễn Quang Thạch ngời thầy đã tận
tình hớng dẫn giúp đỡ và động viên tôi trong quá trình thực hiện đề tài và

hoàn thành bản luận văn này. Tôi cũng xin đợc chân thành cảm ơn tập thể
cán bộ công nhân viên phòng Công Nghệ Sinh Học - Viện Sinh học Nông
nghiệp - Trờng Đại học Nông nghiệp I đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo mọi điều
kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian thực tập.
Bên cạnh đó tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tất cả ngời thân, bạn
bè những ngời luôn bên cạnh động viên giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và
thực hiện đề tài.
Hà Nội, ngày 10 tháng 9 năm 2005
Học viên


Vũ Thị Thu Hằng

ii
Mục lục


Lời cam đoan i
Lời cảm ơn ii
Mục lục iii
Danh mục các chữ viết tắt v
Danh mục các bảng vi
Danh mục các hình
1. Mở đầu 1

1.1. Đặt vấn đề 1

1.2. Mục đích của đề tài 3

1.3. Yêu cầu của đề tài 3

2. Tổng quan tài liệu 4

2.1. Giới thiệu chung về cây khoai tây 4

2.2. Tình hình sản xuất khoai tây trên thế giới và Việt Nam 5

2.3. Vài nét về giống khoai tây KT
2
11

2.4. Hiện tợng thoái hoá giống khoai tây do virus 12

2.5. Cơ sở khoa học và quy trình làm sạch virus 15

2.6. Một số nghiên cứu về làm sạch virus ở khoai tây 19

3. Đối tợng, địa điểm, nội dung và phơng pháp nghiên cứu 26

3.1. Đối tợng 26

3.2. Thời gian, địa điểm nghiên cứu 26

3.3. Nội dung nghiên cứu 26

3.4. Phơng pháp nghiên cứu 29

3.5. Xử lý số liệu 33

4. Kết quả và thảo luận 34

4.1. Điều tra ngoài sản xuất 34


iii
4.1.1. Thí nghiệm 1: Điều tra thực tế và đánh giá tình hình sản xuất giống
khoai tây KT
2
tại Bắc Ninh 34

4.1.2. Thí nghiệm 2: Đánh giá độ nhiễm bệnh virus bằng phơng pháp
test ELISA
37

4.2. Thí nghiệm làm sạch virus 38

4.2.1. Thí nghiệm 3: ảnh hởng của GA
3
đến khả năng bật chồi khoai
tây KT
2
từ meristem 38

4.2.2. Thí nghiệm 4: ảnh hởng của liều lợng Agar đến khả năng bật
chồi cây từ Meristem
41

4.2.3. Thí nghiệm 5: ảnh hởng của kích thớc Meristem đến khả năng
bật chồi cây khoai tây và độ làm sạch virus
44

4.2.4. Thí nghiệm 6: ảnh hởng của nhiệt độ đến khả năng bật chồi và
làm sạch virus của cây từ Meristem
48

4.3. Đánh giá sự sinh trởng của cây sạch virus trong invitro và ngoài sản
xuất
57

4.3.1 Thí nghiệm 7: Đánh giá sự sinh trởng, phát triển của cây khoai tây
KT
2
trong invitro 57

4.3.2. Thí nghiệm 8: Đánh giá sự hình thành năng suất khoai tây KT
sạch bệnh trong invitro
2
59
4.3.3. Thí nghiệm 9: Trồng thử nghiệm ngoài sản xuất. 61

5. Kết luận và đề nghị 67

5.1 Kết luận 67

5.2 Đề nghị 68

Tài liệu tham khảo 69

Phụ lục 74

iv
Danh môc c¸c ch÷ viÕt t¾t

KHKT Khoa häc kü thuËt
CS Céng sù
§BSH §ång b»ng s«ng Hång
CT C«ng thøc
§KTB §−êng kÝnh trung b×nh
PV Potato virus
TTC T×nh tr¹ng chåi
§C §èi chøng

v
Danh mục các bảng

Bảng 2.1: Năng suất năng lợng và năng suất Pr/ha/ngày của một số cây
trồng
5

Bảng 2.2. Diện tích, năng suất, sản lợng khoai tây Việt Nam từ năm
1979-2002
9

Bảng 4.1: Diện tích và năng suất khoai tây KT
2
trong các giai đoạn tại
Quế Võ- Bắc Ninh
35

Bảng 4.2: Điều tra tình hình nhiễm bệnh virus của khoai tây KT

2
theo
quan sát triệu chứng
36

Bảng 4.3: Kết quả kiểm tra virus trên giống KT
2
bằng phơng pháp Test
ELISA
37

Bảng 4.4: ảnh hởng của GA
3
đến khả năng bật chồi của khoai tây KT
2
39

Bảng 4.5: ảnh hởng của agar đến khả năng bật chồi của cây khoai tây
KT
2
42

Bảng 4.6. ảnh hởng của kích thớc Meristem đến tỷ lệ bật chồi khoai
tây KT
2
45

Bảng 4.7: ảnh hởng của kích thớc meristem đến khả năng làm sạch
virus của khoai tây KT
2

47

Bảng 4.8: ảnh hởng của xử lý nhiệt đến khả năng bật chồi cây từ
meristem (với kích thớc meristem 0,6mm)
48

Bảng 4.9: Kết quả làm sạch virus kết hợp gia tách meristem và xử lý
nhiệt độ ở kích thớc 0,6mm
50

Bảng 4.10: ảnh hởng của xử lý nhiệt đến khả năng bật chồi cây từ
meristem (với kích thớc meristem 0,5mm)
51

Bảng 4.11: Kết quả làm sạch virus kết hợp gia tách meristem và xử lý
nhiệt độ (ở kích thớc meristem 0,5mm)
53


vi
Bảng 4.12: ảnh hởng của xử lý nhiệt đến khả năng bật chồi cây từ
meristem (với kích thớc meristem 0,4mm)
54

Bảng 4.13: Kết quả làm sạch virus kết hợp gia tách meristem và xử lý
nhiệt độ ở kích thớc 0,4mm
56

Bảng 4.14: Sinh trởng của cây khoai tây KT
2

in vitro sau khi test virus 57

Bảng 4.15: Tạo củ của cây khoai tây KT
2
in vitro sau khi test virus 59

Bảng 4.16: Sinh trởng của khoai tây sạch virus (sau 1 tháng trồng thử
nghiệm)
61



vii
Danh mục các hình


Đồ thị 4.1: ảnh hởng của nồng độ GA
3
đến khả năng bật chồi của cây
từ meristem
40

Đồ thị 4.2: ảnh hởng của lợng agar đến khả năng bật chồi của
meristem khoai tây KT
2
43

Đồ thị 4.3: ảnh hởng của kích thớc meristem đến khả năng bật chồi
của khoai tây KT
2

46

Đồ thị 4.4: ảnh hởng của xử lý nhiệt đến khả năng bật chồi của khoai
tây KT
2
ở kích thớc meristem 0,6mm 49

Đồ thị 4.5: ảnh hởng của xử lý nhiệt đến khả năng bật chồi của khoai
tây KT
2
ở kích thớc meristem 0,5mm 52

Đồ thị 4.6: ảnh hởng của xử lý nhiệt đến khả năng bật chồi của khoai
tây KT
2
ở kích thớc meristem 0,4mm 55



viii
Danh mục các hình


ảnh 1: Triệu chứng của bệnh virus trên lá khoai tây 36

ảnh 2: ảnh hởng của nồng độ GA
3
đến khả năng bật chồi của cây từ
meristem khoai tây KT
2

40

ảnh 3: ảnh hởng của lợng agar đến khả năng bật chồi của meristem
khoai tây KT
2
43

ảnh 4: ảnh hởng của kích thớc đến khả năng bật chồi của meristem
khoai tây KT
2
46

ảnh 5: ảnh hởng của xử lý nhiệt đến khả năng bật chồi của meristem
khoai tây KT
2
ở kích thớc 0,5mm 52

ảnh 6: Sinh trởng của cây khoai tây bị nhiễm virus X+Y, nhiễm virus
X, sạch virus X+Y (sau 15 ngày nuôi cấy)
58

ảnh 7. Cây sạch virus X+Y, Cây nhiễm virus X, Cây nhiễm virus X+Y 60
ảnh 8: Tia củ của khoai tây KT
2
bị virus X+Y và sạch virus X+Y ngoài
sản xuất thử nghiệm
62

ix
1. Mở đầu

1.1. Đặt vấn đề
Cây khoai tây thuộc họ cà Solanaceae chi Solanum. Trong hệ thống cây
trồng nông nghiệp của vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới nh ngô, lúa nớc, lúa
mì thì khoai tây là cây trồng cho năng suất dinh dỡng và năng suất protein
cao nhất (Beuceman, Vander Zagg, 1979)[26]. Bên cạnh vai trò là cây lơng
thực quan trọng của nhiều nớc trên thế giới, khoai tây còn là cây thực phẩm,
thức ăn gia súc và còn là nguyên liệu cho ngành công nghiệp chế biến.
Cây khoai tây có những đặc tính quý nh: thời gian sinh trởng ngắn,
thích hợp với nhiều vùng sinh thái, nhiều chân đất, cho năng suất cao củ giàu
dinh dỡng nên khoai tây đợc trồng rất phổ biến. Theo trung tâm nghiên cứu
khoai tây Quốc tế - CIP tính đến năm 1998 đã có 130 nớc trên thế giới trồng
khoai tây với tổng diện tích 18,3 triệu ha, tổng sản lợng 295,1 triệu tấn, năng
suất trung bình 16 tấn/ha.(Nguyễn Quang Thạch và cs 2004)[18].
Khoai tây là cây trồng lý tởng cho vụ Đông ở đồng bằng sông Hồng.
Cây khoai không đòi hỏi thời vụ nghiêm ngặt nh các cây trồng vụ đông khác.
Thời vụ trồng khoai tây có thể kéo dài từ 25/10 đến cuối tháng 12. Khoai tây có
thời gian sinh trởng ngắn (80 - 90 ngày) nhng lại đạt năng suất cao, có nhiều
điển hình đạt năng suất 25 - 30 tấn/ha. Sản phẩm thu hoạch dễ tiêu thụ và dễ
thơng mại hoá. Mặt u việt khác là cây khoai tây thờng đợc trồng trong vụ
đông trên các chân đất đã trồng lúa ở vụ xuân và vụ mùa. Công thức luân canh
này sẽ góp phần nâng cao độ phì nhiêu của đất, hạn chế sự lan truyền của sâu
bệnh. Trong phong trào cánh đồng 50 triệu đồng/ha/năm hiện nay, sản xuất
khoai tây có ý nghĩa quan trọng. Một vụ khoai tây có thể cho năng suất 20 - 25
tấn/ha, với giá bán 2000 đồng/kg đã cho thu nhập 40 triệu đồng/ha.

1
Tuy nhiên thực trạng sản xuất khoai tây ở đông bằng sông Hồng không

phản ánh đúng tiềm năng đã phân tích. nguyên nhân cơ bản hạn chế việc phát
triển khoai tây ở nớc ta là do sử dụng củ giống bị thoái hoá làm giảm năng
suất nên hiệu quả sản xuất thấp.
Cây khoai tây là cây nhân giống vô tính chủ yếu bằng củ, vì vậy hiện
tợng thoái hóa giống do virus là rất phổ biến, lây lan rất nhanh và gây thiệt
hại bình quân 13% sản lợng khoai tây hàng năm trên toàn thế giới. Tác hại
của bệnh không chỉ làm giảm năng suất mà còn làm giảm 16 - 17% lợng tinh
bột trong củ. ở Việt Nam, theo điều tra của Trơng Văn Hộ và cs (1992)[7]
chỉ sau một vụ trồng khoai tây sạch bệnh thì khả năng nhiễm lại của khoai tây
sạch bệnh từ 1 - 33% tuỳ theo từng giống.
Trong sản xuất khoai tây ở nhiều vùng của nớc ta (Bắc Ninh, Bắc
Giang), giống khoai tây KT
2
rất đợc ngời nông dân a chuộng vì có nhiều
đặc tính quý nh thời gian sinh trởng ngắn, có thể trồng vào vụ đông sớm,
năng suất ổn định, chất lợng tốt, mắt củ nông, thời gian bảo quản lâu, dễ
thơng mại hoá, nếu trồng trong vụ đông sớm thì khoai tây KT
2
cho năng suất
hơn hẳn các giống khác trong cùng thời vụ. bên cạnh đó một trong những u
điểm nổi bật của khoai tây KT
2
là có khả năng vận chuyển xa tốt nhất trong
các giống hiện đang trồng ở đồng bằng sông Hồng. Giống KT
2
đợc xem là
một trong những giống thích hợp nhất cho việc chuyển vào bán ở các tỉnh phía
nam.
Tuy nhiên, do sử dụng bằng nguồn giống đợc ngời nông dân tự để từ
vụ này sang vụ khác nên giống KT

2
bị thoái hoá rất nặng. Hiện nay, 100%
giống khoai tây KT
2
đang trồng ngoài sản xuất bị thoái hoá do virus. Ngời
sản xuất tha thiết muốn có nguồn giống khoai tây KT
2
với những đặc tính u
việt ban đầu của nó. Việc tẩy sạch virus cho nhiều cây trồng trong đó có khoai
tây bằng kỹ thuật nuôi cấy meristem đã đợc nhiều nghiên cứu trên thế giới

2
thừa nhận Morel G. và Martin C. (1952) (1955)[39][40], Norris D. O.
(1954)[43], Kasanis B. (1957)[34]. Tuy nhiên ở Việt Nam việc nghiên cứu chi
tiết và đa ra quy trình tẩy sạch virus cho khoai tây một cách chính xác cụ thể
hầu nh cha có công bố. Liệu chúng ta có thể phục tráng lại giống bằng cách
tẩy sạch virus cho củ giống để cung cấp giống sạch bệnh cho sản xuất đợc
không? Xuất phát từ yêu cầu bức bách đó, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề
tài: Nghiên cứu tẩy sạch virus bằng kỹ thuật nuôi cấy meristem nhằm
phục tráng giống khoai tây KT
2

1.2. Mục đích của đề tài
ứng dụng kỹ thuật nuôi cấy meristem để tẩy sạch virus nhằm khắc phục
hiện tợng thoái hoá giống ở khoai tây KT
2
.
1.3. Yêu cầu của đề tài
- Điều tra tình hình thoái hóa do virus trên giống KT
2

ngoài sản xuất.
- Xác định đợc phơng pháp tẩy sạch virus bằng kỹ thuật nuôi cấy
meristem (kỹ thuật tách meristem, kích thớc nuôi cấy, môi trờng nuôi cấy,
thời gian xử lý nhiệt) đến quá trình tẩy sạch virus của khoai tây KT
2
- Bớc đầu đánh giá tính u việt của cây đã đợc tẩy sạch virus.







3
2. Tổng quan tài liệu


2.1. Giới thiệu chung về cây khoai tây
Khoai tây có nguồn gốc xuất phát từ vùng Pêru (Nam Mỹ). Petroxieda
ngời đầu tiên (Tây Ban Nha) đã phát hiện ra cây khoai tây tại lu vực sông
Canca (Colombia), nơi thổ dân da đỏ c trú vào năm 1538 (Lê Minh Đức,
1977) [6]. Đầu thế kỷ XVI những nhà hàng hải ngời Tây Ban Nha đã đem
giống về trồng ở nớc họ. Vào cuối thế kỷ XVI cây khoai tây đợc trồng
Italia, Đức và Mỹ. Năm 1586, một nhà hàng hải đem khoai tây về trồng ở
Anh. Năm 1785, khoai tây đợc mang về trồng ở Pháp. Từ đó khoai tây đợc
đem trồng ở các nớc châu Âu khác. Hiện nay, trên thế giới khoai tây đợc
trồng nhiều ở Ucraina, Nga, Đức, Balan, Pháp, Hoa Kỳ, Anh, Ailen (Đờng
Hồng Dật, 2005)[5].
Về mặt phân loại thực vật, cây khoai tây thuộc chi Solanum Sectio
Petota gồm 160 loài có khả năng cho củ (Hawkes, 1978; Mc Collum, 1992)

[32][36]. Cây khoai tây thuộc nhóm cây thân thảo, họ cà (Solanaceae). Hiện
nay, theo tổng kết có khoảng 20 loại khoai tây thơng phẩm. Chúng đều thuộc
loài Solanum tuberosum L và ở thể tứ bội (Tetraploid) (2n=4x=48), có khả
năng sinh trởng, phát triển tốt cho năng suất cao (Võ Văn Chi và CS, 1969
[2]; Mc Collum, 1992) [43].
Khoai tây là một trong những nguồn lơng thực quan trọng của loài
ngời, đợc xếp vào cây lơng thực đứng hàng thứ 4 trên thế giới, sau lúa mì,
lúa gạo và ngô. Theo FAO (1991)[29], hàng năm sản lợng khoai tây chiếm
khoảng 50% tổng sản lợng cây có củ.
Khoai tây không những là cây lơng thực mà còn là loài rau quý của
nhiều nớc. Theo đánh giá tổng kết của Peter Vander Zaag (1979) so với một

4
số cây trồng nhiệt đới nằm trong khoảng 30
o
vĩ độ Bắc đến 30
o
vĩ Nam nh lúa,
ngô, đậu khoai tây là cây trồng có thời gian sinh trởng ngắn nhất nhng nó
lại cho năng suất năng lợng và năng suất protein là cao nhất (Đặng Thị Vân,
1997)[22].
Bảng 2.1: Năng suất năng lợng và năng suất Pr/ha/ngày
của một số cây trồng
Loại cây
trồng
Năng
suất
(T/ha)
T.gian
sinh

trởng
(ngày)
Phần
ăn
đợc
(%)
Kcal/
100g
N. Suất
Kcal.10
3

/ngày/ha
Protein
(%)
N.S protein
kg/ngày/ha
Khoai tây 7,09 125 85 90,82 48,64 2,0 1,0
Sắn 9,50 330 85 185,47 45,12 0,7 0,2
Khoai lang 5,60 135 85 138,30 48,93 1,5 0,5
Củ từ 9,30 280 85 125,99 35,45 2,0 0,6
Đậu đỗ 0,44 150 100 400,24 11,72 22,2 0,6
Lúa 1,77 150 70 426,90 35,16 7,0 0,6
Ngô 1,20 135 100 438,91 38,97 9,5 0,8
Nguồn: Peter Vander Zaag 1979

2.2. Tình hình sản xuất khoai tây trên thế giới và Việt Nam
2.2.1. Tình hình sản xuất khoai tây trên thế giới
Nhờ có giá trị về nhiều mặt nh vậy mà khoai tây đợc trồng ở 130
nớc trên thế giới từ 71

0
vĩ tuyến Bắc đến 40
0
vĩ tuyến Nam (Tạ Thu Cúc,
2001)[4]. Tuy nhiên do trình độ sản xuất, trình độ khoa học công nghệ và
trình độ thâm canh rất khác nhau giữa các nớc trồng khoai tây nên năng suất
rất chênh lệch. Theo thống kê của FAO (1995)[30], tính đến năm 1990 năng

5
suất của các nớc trồng khoai tây đạt từ 4 - 42 tấn /ha, sản lợng đạt khoảng
300 triệu tấn, chiếm khoảng 60 - 70 % sản lợng lúa hoặc lúa mì và chiếm
khoảng 50% tổng sản lợng cây có củ.
Về diện tích trồng khoai tây: đứng đầu là Cộng hoà Liên Bang Nga (3,5
triệu ha), tiếp đến là Trung Quốc (3,4 triệu ha), Ba Lan và Ucraina (1,5 triệu
ha). ấn Độ là nớc đứng thứ sáu với diện tích khoảng (1 triệu ha). Các quốc
gia còn lại có diện tích trồng khoai tây dới 1 triệu ha (FAO, 1996)[31].
Về năng suất: tuỳ theo mức độ thâm canh và trình độ sản xuất mà năng
suất bình quân của các nớc dao động rất lớn, từ 4 - 42 tấn/ha (FAO,
1995)[30].
Năng suất khoai tây cao thờng tập trung ở các nớc công nghiệp tiên
tiến điển hình là các nớc thuộc Tây Âu nh Anh, Pháp, Bỉ, Hà Lan, Đan
Mạch Năng suất đạt từ 35 - 42 tấn. Các nớc nh Nhật Bản, Hoa Kỳ đạt
năng suất bình quân từ 31 - 36 tấn/ha. ở các quốc gia đang phát triển, năng
suất khoai tây bình quân chỉ dao động xung quanh 10 tấn/ha (FAO,1995)[30].
Về sản lợng: Trung Quốc có sản lợng trên 40 triệu tấn mỗi năm, là
nớc đứng đầu thế giới về sản lợng khoai tây, thứ hai là Ba Lan (24 triệu
tấn), tiếp theo là Mỹ khoảng 20 triệu tấn và ấn Độ xung quanh 17 triệu tấn
(FAO, 1996)[31]
2.2.2. Tình hình sản xuất khoai tây ở Việt Nam
ở Việt Nam, khoai tây là cây trồng mới nhập nội từ châu âu do ngời

Pháp đa vào năm 1890. Trớc năm 1970, diện tích trồng khoai tây chỉ vào
khoảng 2000 ha và đợc xem nh là một loại rau, sau đó tăng từ 25.500 ha
năm 1976 lên tới 104.600 ha năm 1979. Kết quả của việc tăng diện tích đó là
nhờ cuộc cách mạng xanh về giống lúa, vụ đông ở đồng bằng sông Hồng trở
thành vụ chính, cây khoai tây đợc coi là một cây trồng vụ đông lý tởng cho

6
vùng đồng bằng sông Hồng và trở thành một cây lơng thực quan trọng. Năm
1987, cây khoai tây chính thức đợc Bộ Nông nghiệp đánh giá là cây lơng
thực quan trọng thứ hai sau cây lúa. Chơng trình khoai tây quốc gia đợc
thành lập đã thu hút hàng loạt các cơ quan nghiên cứu và triển khai phát triển
khoai tây rất mạnh (Nguyễn Quang Thạch, 1991)[15].
Hiện nay, khoai tây đang đợc coi là một trong những loại thực phẩm
sạch, là một loại nông sản hàng hoá đợc lu thông rộng rãi (Ngô Văn Hải
1977)[7].
Với điều kiện thời tiết, khí hậu vụ đông ở miền Bắc Việt Nam (đặc biệt
là đồng bằng sông Hồng) cây khoai tây có các u thế hơn hẳn nhiều cây trồng
khác cùng trong vụ.
Thời vụ trồng khoai tây không khắt khe nh trồng đậu tơng, ngô... có
thể trồng từ thợng tuần tháng 10 đến hạ tuần tháng 12 vẫn cho năng suất rất
khá. Khung thời vụ trồng và thu hoạch khoai tây nằm trọn trong thời gian từ
vụ lúa mùa sang vụ lúa xuân. Việc trồng trọt và thu hoạch không gây căng
thẳng tới việc thu hoạch lúa mùa và gieo cấy lúa xuân. Khoai tây là cây trồng
hoàn toàn phù hợp với công thức luân canh:
Lúa mùa - khoai tây - lúa xuân
Mặt khác, trồng khoai tây đông sớm thì chúng ta có thể trồng hai vụ: vụ
đông và vụ xuân. Việc trồng khoai tây hai vụ giúp nâng cao thu nhập của
ngời nông dân. Ngoài ra, việc luân canh lúa và khoai tây còn có tác dụng
tăng độ phì cho đất cả về lý tính và hoá tính, đồng thời còn ngăn cản sự lây
truyền một số bệnh.

Trong các cây vụ đông không có cây nào chỉ trong thời gian dới 3
tháng trồng trọt lại cho thu hoạch một khối lợng sản phẩm lớn, có ý nghĩa và
giá trị nhiều mặt nh cây khoai tây. Năng suất khoai tây Việt Nam có thể đạt
từ 8 - 30 tấn/ha tuỳ thuộc vào giống và điều kiện thâm canh.

7
Diện tích: diện tích trồng khoai tây của chúng ta biến động rất lớn.
Diện tích tăng nhanh vào những năm 1970 và đạt cực đại vào 1979, sau đó
giảm liên tục. Từ năm 1991 trở lại đây diện tích dao động trong khoảng
(28.000 - 30.000 ha). Một số năm gần đây diện tích có xu hớng tăng dần
vào niên vụ 2002-2003 lên tới 35.000 ha (Đỗ Kim Chung, 2004)[3].
Năng suất khoai tây: bình quân trong những năm 76 - 1990 dới 10
tấn/ha và dao động khoảng 10 tấn/ha trong những năm 1991 - 1998 và 11 - 12
tấn/ha những năm 1999 - 2002 (Đỗ Kim Chung, 2004, Nguyễn Thị Kim
Thanh, 1997)[3][19].
Sản lợng: sản lợng khoai tây của cả nớc dao động từ 260.100 tấn tới
361.638 tấn trong những năm1976 - 1990 và 243.348 tấn tới 382.296 tấn năm 1991
- 2000 và tăng lên tới 400.000 - 421.036 tấn những năm 2002 2003 (Đỗ Kim
Chung, 2004, Nguyễn Thị Kim Thanh, 1998 )[3][19]. (Bảng 2)
Theo kết quả của bộ môn Côn trùng học - Trờng ĐHNN I cho thấy:
nguyên nhân chính làm cho ngời nông dân thu hẹp diện tích trồng khoai tây
là do việc trồng củ giống có chất lợng kém làm năng suất khoai tây quá thấp.
Xu hớng chung tại các địa điểm điều tra cho thấy rằng: nếu có củ giống
khoai tây mới cho năng suất cao thì ngời nông dân sẽ trồng trở lại.
Giống khoai tây ngời nông dân sử dụng hầu hết là do ngời nông dân
tự mua không biết rõ nguồn gốc giống ở đâu, do trung tâm nào sản xuất và
cung cấp. Do mua giống ở ngoài giá thành cao cho nên ngời nông dân
thờng duy trì từ vụ này qua vụ khác do vậy mà các giống đang trồng phổ
biến trong sản xuất đã bị thoái hoá.

8
B¶ng 2.2. DiÖn tÝch, n¨ng suÊt, s¶n l−îng khoai t©y ViÖt Nam
tõ n¨m 1979-2002
N¨m
DiÖn tÝch
(1000 ha)
N¨ng suÊt
(TÊn/ha)
S¶n l−îng
(1000 tÊn)
1971 5,4 8,3 45,1
1976 25,5 10,2 260,1
1979 104,6 7,6 721,1
1980 90,6 8,73 576,0
1985 23,6 7,99 188,6
1988 37,8 9,2 346,8
1989 36,3 10,0 361,1
1990 36,2 9,99 361,6
1991 31,936 9,02 288,1
1992 25,748 10,07 259,3
1993 27,245 9,00 245,2
1994 26,233 9,28 243,3
1995 27,747 8,93 247,7
1996 32,687 10,36 338,8
1997 31,972 10,96 350,3
1998 37,672 10,15 382,3
1999 30,121 11,58 388,8
2000 28,022 11,57 342,1
2001 33,321 11,94 397,7
2002 34,968 12,04 421,0

Nguån: TÝnh to¸n tõ niªn gi¸m thèng kª 2004



9
Theo kết quả điều tra cơ cấu giống ở một số vùng thuộc châu thổ sông
Hồng cho thấy: hầu hết các vờn còn duy trì các giống thuần tuý đã bị thoái
hoá nghiêm trọng (tỷ lệ nhiễm virus là 54 - 65%), hao hụt trong bảo quả lớn
(45 - 60%) năng suất khoai tây thấp (8 - 9 tấn/ha), hiệu quả sản xuất không
cao. Ngay cả nơi có trình độ thâm canh có truyền thống trồng khoai tây lâu
đời nh Hạ Hồi (Thờng Tín) năng suất cũng chỉ đạt 12 - 13 tấn/ha.
Việc nhập nội các giống khoai tây Trung Quốc tuy giá thành rẻ nhng
không kiểm soát đợc bệnh và phẩm chất củ không cao, thậm chí còn là khoai
tây thơng phẩm nên thờng chỉ trồng đợc một vụ, muốn trồng phải nhập
giống liên tục. Qua số liệu điều tra cho thấy, khoai tây Trung Quốc mọc yếu,
tỷ lệ không mọc và thối cao, chiếm 20 - 30%.
Nh vậy có thể nói rằng cây khoai tây thực sự là:
Nguồn tiềm năng sinh học cha đợc khai thác ở nớc ta
Để khắc phục đợc tình trạng trên, cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa các
cơ quan nghiên cứu trong nớc nhằm giải quyết hai vấn đề sau:
Thứ nhất: Tìm phơng pháp phục chế những giống khoai tây có chất
lợng tốt năng suất cao, thích hợp với điều kiện khí hậu Việt Nam cũng nh
phù hợp với thị hiếu ngời tiêu dùng. Thay thế giống khoai tây đã bị thoái hoá
bằng những giống khoai tây có khả năng cho năng suất và chất lợng cao.
Thứ hai: Nghiên cứu hoàn thiện quy trình sản xuất khoai tây giống để
đảm bảo tự sản xuất củ giống có chất lợng cao, cung cấp cho ngời nông dân
với giá thành hợp lý, kết hợp với chuyển giao kỹ thuật trồng khoai tây thơng
phẩm cho ngời nông dân.
Có nh vậy chúng ta mới mới khuyến khích đợc việc mở rộng diện
tích trồng khoai tây, đa khoai tây thực sự trở thành cây trồng lý tởng của vụ

đông và xứng đáng là cây lơng thực hàng hoá quan trọng.

10
2.3. Vài nét về giống khoai tây KT2
Giống đợc chọn từ tổ hợp lai giữa dòng 381064 với giống khoai tây
chịu nhiệt LT - 7 tại Trung tâm cây có củ (Viện KHKT Nông nghiệp Việt
Nam) từ năm 1986. Giống đợc công nhận là giống khoai tây mới và đặt tên
là KT
2
từ tháng 1/1995.
Giống KT
2
có thời gian sinh trởng ngắn (75 - 80 ngày), ngắn hơn các
giống đang trồng phổ biến trong sản xuất hiện nay là 10 - 15 ngày. Trong điều
kiện thu hoạch sớm (55 - 60 ngày sau khi trồng) giống KT
2
đã có thể cho năng
suất 15 - 17 tấn củ/ha (Tạ Thu Cúc và CS, 2001)[4].
Giống KT
2
trồng thích hợp trong vụ đông sớm và Đông chính vụ trong vụ
giữa hai vụ lúa. Đặc biệt trong vụ đông sớm, giống KT
2
cho năng suất hơn hẳn
các giống khoai tây khác trong cùng điều kiện (Đờng Hồng Dật, 2005) [5].
Củ khoai tây giống này có phẩm chất khá, dạng củ đẹp, hình tròn elip.
Vỏ củ màu vàng đậm, ruột củ vàng, mắt củ nông, tỷ lệ củ to cao.
Tỷ lệ nhiễm bệnh mốc sơng khá. Thờng nhiễm bệnh virus chậm. Khả
năng chống chịu bệnh vi khuẩn yếu. Trong bảo quản tỷ lệ củ thối thấp.
Giống này có thời gian ngủ nghỉ ngắn (từ 80 - 85 ngày). Củ giống nảy

mầm sớm, mầm sẽ già sinh lý khi trồng. Nếu sản xuất củ giống và giữ giống
theo tập quán cũ, giống sẽ chóng thoái hoá làm năng suất thấp. Vì vậy, cần có
cách sản xuất và giữ giống riêng cho giống này.
Để đảm bảo năng suất cao, phẩm chất củ tốt và hạn chế sự gây hại của
sâu bệnh, nên dùng củ giống sản xuất trong vụ xuân để trồng cho vụ đông.
Vì giống ngắn ngày nên cần bón phân sớm. Chủ yếu là bón phân
chuồng hoai mục và bón thúc.
Trồng vụ xuân cần chọn chân đất cao dễ tiêu thoát nớc. Tốt nhất là nên
trồng trên chân đất có thành phần cơ giới nhẹ, giàu dinh dỡng.

11
2.4. Hiện tợng thoái hoá giống khoai tây do virus
Thoái hóa giống khoai tây là một hiện tợng chung thờng xảy ra ở tất
cả các nớc đã và đang trồng khoai tây trên thế giới. Theo Vũ Triệu Mân, hiện
tợng này đợc Parmentier phát hiện từ năm 1786. Song phải gần một thế kỷ
sau, khi các nhà nghiên cứu xác định đợc các đặc tính của virus đã khẳng định
chúng là một trong những nguyên nhân chính làm thoái hóa khoai tây. Cho đến
năm 1913 thì bệnh thoái hoá khoai tây đã đợc Quanjer - Viện bảo vệ thực vật
Wageningen chính thức đề nghị (Nguyễn Quang Thạch, 1991) [15].
Từ những đầu thập kỷ 20, ngời ta mới chỉ phát hiện đợc 3 loại bệnh
virus chính hại khoai tây là: bệnh cuốn lá (leafrol), bệnh khảm lá (mosaic),
bệnh hoa lá (Bigarune), tiếp theo đó là hàng loạt các nghiên cứu khác của
Smith K.M. (1931); Murphy và Salaman R. N. đã phát hiện thêm nhiều loài
virus khác nhau cùng chủng loại của chúng. Theo Ross A.F. (1964) cho biết
khoai tây có thể là ký chủ của 60 loài virus gây bệnh, còn Mactin C. (1968) lại
thấy có 33 loại cha kể các chủng của chúng. Năm 1981, Hooker W. J. đã
thống kê đợc 24 bệnh do virus gây hại trong số 112 bệnh phổ biến gây hại
trên khoai tây (Đỗ Thị Thuỷ, 2004)[20].
Theo thống kê gần đây nhất của Le Hingrat Y. (1989) từ những kết quả
về bệnh virus hại khoai tây trên thế giới thì có 6 loài virus chủ yếu (có tính

phổ biến rộng với nồng độ cao) gây hại có ý nghĩa kinh tế ở khoai tây là virus
gây cuốn lá Y, X, A, S, M (Mai Thị Tân, 1998)[12].
- Virus gây cuốn lá (Potato left Roll Virus - PLRV): Virus gây cuốn lá
làm giảm năng suất 40 - 90%.
- Virus Y (Potato virus Y- PVY): Gây xoăn lá, khảm hoa, lá, làm giảm
năng suất 50 - 90%.
- Virus X (Potato virus X- PVX): Khảm hoa, lá, nhng không biến dạng

12
lá, vết khảm giới hạn bởi các gân lá tạo vết bệnh bộ phận hoặc có triệu chứng
đốm vòng khuyên đỏ trên lá. Bệnh làm giảm năng suất 10 - 25%.
- Virus A (Potato virus A- PVA): Gây khảm hoa, lá, làm giảm năng
suất 50%.
- Virus S (Potato virus S- PVS): Triệu chứng ẩn, có thể làm giảm diện
tích lá, gây đổ cây, giảm năng suất 10 - 15%.
- Virus M (Potato virus M- PVM): Gây cuấn lá nhẹ ở ngọn, khảm gân
lá, làm giảm năng suất 60 - 70%.
ở Việt Nam, bệnh virus hại khoai tây cũng bắt đầu đợc đề cập vào
những năm 60 (Mai Thị Tân, 1998)[12].
Theo điều tra của Hà Minh Trung, Nguyễn Phơng Đại (1972) [21] độ
nhiễm bệnh virus khoai tây ở Việt Nam chiếm từ 76 - 100% số khóm điều tra.
Năm 1972 - 1973, Nguyễn Thơ, 1980 [14] mới phát hiện 4 loại virus ở khoai
tây Việt Nam. Đến năm 1984, Vũ Triệu Mân [9] đã khẳng định sự có mặt của
virus Y, X, A, S, M và cuốn lá, tỷ lệ bệnh chiếm tới 90%, một số nơi đến
100%. Riêng ở giống Thờng tín, với 500 mẫu điều tra, thu thập ở vùng đồng
bằng sông Hồng năm 1991 - 1992 có tỷ lệ virus tới 80%. Thậm trí, cùng một
lúc trên một cây có nhiều loại virus cùng gây bệnh, gây hại trên toàn cây, làm
giảm năng suất nghiêm trọng.
Các nhà nghiên cứu đã phát hiện bệnh virus có những đặc tính rất nguy
hiểm:

- Là căn bệnh không chữa đợc: sự xâm nhiễm của virus rất khó phát
hiện mặc dù nó xảy ra trong suốt quá trình sống của cây. Khi xâm nhiễm vào
tế bào virus làm cho hệ thống AND của cây chủ thay đổi, tế bào cây chủ liên
tục sản xuất ra protein và axít nucleic của virus. Vậy tế bào cây chủ đã nhân
virus lên (Meyer K., 1986)[38]. Do vậy, nếu có tác nhân nào đó ngăn chặn

13
đợc sự nhân lên AND của virus thì đồng thời cũng ức chế sự sinh tổng hợp
AND của cây chủ. Vì thế có thể nói rằng bệnh virus khoai tây là không chữa
đợc.
- Là bệnh có đặc tính lan truyền qua các thế hệ: đối với những cây nhân
giống bằng con đờng hữu tính, virus rất ít truyền qua hạt. Song ở những cây
nhân giống vô tính (bằng củ, căn hành, cành giâm, mắt ghép) virus có mặt
trong mọi tế bào đang sống, nó đợc nhân lên trong cây, đợc vận chuyển
trong dòng nhựa đi đến mọi vùng của cây, cho tới tận các củ con là thế hệ nối
tiếp sau này. Kết quả một củ mẹ bị bệnh virus sẽ tạo nên một cây bệnh, và tiếp
tục lan truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác, từ năm này qua năm khác, bệnh
ngày càng mở rộng (Merlet J., 1979)[37].
- Là loại bệnh rất dễ lan truyền nhờ côn trùng và tiếp xúc cơ giới: các
loại côn trùng (chủ yếu là rệp) chích hút các loại khoai tây mang theo virus rồi
truyền sang các cây khoẻ khác, nếu mật độ rệp cao thì chỉ sau 1 năm, từ vụ
này qua vụ khác tỷ lệ bệnh đã lên tới 80% - 100%. Ngoài ra, virus có thể lan
truyền nhờ gió hoặc do sự vô ý của ngời chăm sóc. Việc truyền bệnh bằng
tiếp xúc cơ giới chủ yếu với virus X, Y, S qua vết thơng ở lá hay mầm.
Virus khoai tây gây ra những thay đổi lớn về chức năng sinh lý của cây
bệnh, ảnh hởng nghiêm trọng đến quá trình trao đổi chất, từ đó dẫn đến hiện
tợng thoái hoá, cây sinh trởng kém, còi cọc củ nhỏ và ít, hàm lợng tinh
bột, vitamin trong củ giảm thấp, có hiện tợng cây không có củ.
Cây khoai tây bị bệnh đã làm giảm năng suất so với cây khỏe, trọng
lợng củ/khóm giảm, tỷ lệ củ lớn thấp hoặc không có, tỷ lệ củ nhỏ tăng, nhiều

củ không sử dụng đợc phải dùng làm thức ăn gia súc hay loại bỏ.
Khoai tây bị bệnh gây ảnh hởng rất lớn đến chất lợng cây và củ khoai
tây. Các quá trình trao đổi C và N bị phá vỡ làm giảm hàm lợng tinh bột,
đạm, protein, tăng lợng axit amin tự do, lân hoà tan và đờng hoà tan trong lá

14
cây hàm lợng diệp lục trong lá giảm rõ rệt, khả năng bốc hơi nớc tăng và hô
hấp của cây tăng hơn hẳn so với các cây không bị bệnh. Trong củ khoai tây bị
bệnh cũng diễn biến tơng tự nh ở lá, lợng chất khô, tinh bột đều giảm,
trong khi đó lợng axit tự do, lân hoà tan, đờng hoà tan lại tăng.
Thiệt hại do bệnh virus gây ra đã ảnh hởng lớn đến quá trình bảo quản
củ giống trong kho. Theo số liệu điều tra của Vũ Triệu Mân (1984)[9] thì
những củ khoai tây bị nhiễm bệnh virus X, Y, S, M và cuốn lá khi đa vào bảo
quản đều tăng lợng củ thối và giảm khả năng nẩy mầm.
ở Việt Nam, theo kết quả điều tra của Hoàng Minh Tấn, Vũ Triệu Mân
và các CS (1994) [13] ở vùng đồng bằng Bắc Bộ cho thấy các khóm bị bệnh
đều cho tỷ lệ củ lớn và khối lợng củ thấp, tỷ lệ củ nhỏ cao dẫn đến năng suất
cuối cùng giảm từ 40,7% - 88,1% so với khóm khoẻ.
Việc lan truyền liên tục và không ngừng phát triển bệnh virus qua
các thế hệ cây khoai tây làm giảm năng suất và phẩm chất nghiêm trọng
chính là hiện tợng thoái hoá giống khoai tây do virus.
2.5. Cơ sở khoa học và quy trình làm sạch virus
2.5.1. Cơ sở khoa học
Virus tồn tại ở mọi tế bào sống. Tuy nhiên, những nghiên cứu của
Morel và Martin (1952) [39] cho thấy nồng độ virus ở mô phân sinh đỉnh và lá
bao thứ nhất là bằng không sau đó tăng dần ở các lá xa với mô phân sinh đỉnh
ở phía dới. Từ đây các tác giả đã đề xuất kỹ thuật nuôi cấy meristem (mô
phân sinh đỉnh) để tạo cây sạch virus hoàn toàn từ cây đã nhiễm bệnh.
Limasset và Cornuet đã dùng phơng pháp huyết thanh định lợng
chứng minh đợc có sự tồn tại một gradien nồng độ virus từ các mô non đến

mô già ở cây thuốc lá bị bệnh (Nguyễn Quang Thạch, Nguyễn Thị Lý Anh,
2003)[17]. Cụ thể là nồng độ virus bằng không ở mô đỉnh và bao lá mầm thứ

15