Tài liệu Sản xuất hạt giống và công nghệ hạt giống - Chương 10 pdf

Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Sản xuất giống và công nghệ hạt giống----------------------- 201


CHƯƠNG 10
SẢN XUẤT GIỐNG Ở CÂY SINH SẢN VÔ TÍNH

10.1 Sản xuất giống ở cây sinh sản sinh dưỡng với cây sinh sản bằng củ (củ
giống khoai tây)
Khoai tây là cây có khả năng sinh sản vô tính sinh dưỡng bằng củ, bản chất di
truyền của cây mẹ ñược truyền ñạt hoàn toàn cho thế hệ sau. Cho nên sự thoái hoá
của giống khoai tây chủ yếu do nhiễm bệnh và già sinh lý. Do vậy kỹ thuật sản xuất
củ giống khoai tây cần có các kỹ thuật khắc phục hai nguyên nhân trên.
Các bước sản xuất củ giống khoai tây:
Giai ñoạn 1 : Sản xuất củ siêu nguyên chủng.
Giai ñoạn 2 : Sản xuất củ nguyên chủng
Giai ñoạn 3 sản xuất củ thương phẩm.
Sản xuất củ giống khoai tây SNC bằng duy trì và phục tráng giống ñã thoái hóa tạo
lập lô củ siêu nguyên chủng. Sản xuất duy trì áp dụng với những củ giống tác giả,
SNC hoặc giống nhập nội. Cấp giống này có ñặc ñiểm sạch bệnh và trẻ sinh lý cần
duy trì cấp giống.
10.1.1 Sản xuất duy trì
Nhân và chọn lọc siêu nguyên chủng ñược thực hiện trong nhà màn ñể tránh lây
truyền bệnh. Trồng giống cần duy trì là củ siêu nguyên chủng, chọn lọc những cá
thể ñúng giống thông qua chọn cây ñúng giống, sạch bệnh sau ñó chọn củ sạch bệnh,
ñúng giống ñể trồng nhân ở vụ 2.

Hình 10.1 Sơ ñồ chọn lọc sản xuất củ giống khoai tây
Vụ 2 sản xuất duy trì củ siêu nguyên chủng cung cấp cho sản xuất ñược thực hiện

trong nhà màn hoặc khu cách ly, sạch bệnh. Kỹ thuật trồng trọt ñược áp dụng tối ưu
ñối với khoai tây như kỹ thuật sản xuất hạt giống khoai tây. Những ñiểm kỹ thuật
khác biệt là ngăn cản lây truyền và nhiễm bệnh vào lô củ giống như tưới nước, chăm
sóc, thu hoạch ñều có biện pháp ngăn ngừa bệnh nghiêm ngặt, xử lý nước và dụng



Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Sản xuất giống và công nghệ hạt giống----------------------- 202


cụ trước khi sản xuất. Khử bỏ cây bệnh và tiêu hủy ngay tránh ñể lấy lan sang cây
khỏe.
Thu hoạch củ giống khi củ ñã già có thể quan sát ñộ tàn của thân, lá và kiểm tra một
số khóm kiểm tra vỏ củ, những củ già vỏ củ chắc hơn và màu ñậm hơn củ non. Thân
, lá ñược cắt hủy trước khi thu hoạch củ giống ít nhất 10 ngày, củ siêu nguyên chủng
vụ 1 và vụ 2 cần cắt hủy giây trước thu hoạch củ giống 20 ngày ñể ngăn ngừa bệnh
truyền sang củ giống.
Bảo quản chủ giống: chọn lọc củ ñúng giống sạch bệnh ñể bảo quản củ giống trước
ñây chủ yếu trong các kho tán xạ, nhưng ngày nay bảo quản củ giống trong kho
lạnh. Kho phải ñược vệ sinh và khử trùng trước khi bảo quản củ giống, khử trùng có
thể sử dụng các thuốc xông hơi. Củ giống sau khi thu hoạch ñược bảo quản trong
ñiều kiện 13 – 16
o
C ñộ ẩm liên kết 90 -95% từ 8 – 15 ngày ñể củ giảm bắt ñộ ẩm
liên kết và chắc lại, các vết thương thâm và co lại mới ñưa vào kho lạnh bảo quản.
Khoai tây giống bảo quản ở nhiệt ñộ 3 – 5
o
C và ñộ ẩm liên kết 90 – 95% có thể bảo
quản thời gian dài.
Sản xuất củ nguyên chủng và củ xác nhận ñược sản xuất ở khu cách ly tránh nhiễm

bệnh, với củ nguyên chủng cách ly khoảng cách an toàn tránh côn trùng truyền bệnh
với cấp củ giống xác nhận cách ly với sản xuất khác ít nhất 3 m theo 10 TCN 316 –
2003. Không trồng sản xuất củ giống trên ñất có cây trồng trước là cây họ cà . Quá
trình sản xuất chọn lọc thường xuyên loại bỏ và hủy kịp thời cây bệnh. Các biện
pháp khác như trồng, bón phân, tưới nước tương tự như ñối với sản xuất hạt và sản
xuất củ siêu nguyên chủng. Mỗi cấp củ giống ñều phải kiểm nghiệm và chứng chỉ củ
giống theo quy trình kỹ thuật và phẩm cấp củ giống quy ñịnh.

10.1.2 Phương pháp sản xuất củ giống khoai tây ứng dụng công nghệ sinh
học
Ngày nay công nghệ sinh học phát triển biện pháp sản xuất củ giống khoai tây chất
lượng cao ñã ñạt ñược những thành tựu mới. Virus là nguyên chính làm giảm năng
suất và suy thoái ở khoai tây, những virus như PVY, PVX, PVS và PLRV. Nuôi cây
ñỉnh sinh trưởng là một kỹ thuật loại trừ virus hiệu quả với các giống khoai tây.
Nuôi cấy ñỉnh sinh trưởng kết hợp xử lý nhiệt có hiệu quả loại trừ virus PVX hoặc
PVS. Phương pháp là trồng cây hoặc củ nảy mầm dưới ñiều kiện 36
o
C từ 4 ñến 6
tuần có thể loại trừ bệnh và hiệu quả loại trừ bệnh tăng 67%.
Biện pháp này gồm các bước chính:
+ Nhân ñỉnh sinh trưởng trong in–vitro ñể loại trừ virus tạo cây sạch bệnh
+ Sản xuất củ siêu bi
+ Sản xuất củ bi
+ Sản xuất củ giống SNC
Sơ ñồ sản xuất củ giống khoai tây của Trung Quốc là một quy trình khá hoàn thiện
ñể áp dụng ở nước ta
Nhân nhanh mô ñoạn thân bằng in vitro (in vitro micropropagation)

Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Sản xuất giống và công nghệ hạt giống----------------------- 203


Giai ñoạn ñầu của chương trình nhân giống khoai tây là tạo và sử dụng cây nhỏ in
vitro , nuôi cấy mô ñoạn thân là con ñường nhanh nhất tạo củ giống khoai tây sạch
bệnh. Hệ số nhân giống rất cao nếu nhân bằng phương pháp này, nhân ñoạn 1 ñốt hệ
số cao hơn nhiều ñốt. Virus có thể xuất hiện trở lại với cây nhỏ nuôi cây mô sạch
bệnh. Củ siêu bi (microtuber) tạo ra trong in vitro (in vitro tuberization). Cây con
trong in vitro từ nuôi cây ñỉnh sinh trưởng trong mô trường MS trong 20-25 ngày
với ñiều kiện nhiệt ñộ 22,2
o
C và 14 giờ chiếu sáng trong ngày, bổ sung thêm 6-BA
và CCC (chlorocholine chlorido) cũng như thay ñổi ñường sucrose ñể tạo củ siêu bi
trong 30 – 35 ngày trong tối. Củ siêu bi có thể thu hoạch và tiếp theo nhân củ siêu
bi, là một kỹ thuật tiến bộ không chỉ nhân nhân nhanh hiệu quả mà chuyển thành cây
con dễ dàng. ðiều chỉnh hormone hoặc hóa chất bổ sung ñể hình thành củ siêu bi
như GA3/ABA, và 6-BA cũng như nồng ñộ thấp NO
3
/NH4+ có thể cải thiện hệ số
củ siêu bi và ñường kính/khối lượng củ.

Hình 10.2: Hệ thống sản xuất củ giống khoai tây ở vùng ấm của Trung Quốc
Năng suất của siêu bi cũng tăng nếu chiếu sáng 8 h/ngày (Li CH et al., 1990)
Có ba phương pháp nhân củ nhỏ
+ Trồng mật ñộ cao trên khay hoặc trên luống nhỏ trong nhà kính, nhà lưới với
giá thể khác nhau là ñất than bùn, chất khoáng. Mật ñộ khoảng 100 cây/khay
(0,14m
2
) có thể tạo ra 200 củ nhỏ với khối lượng 2 – 8 g(Sun HS et al.,
1995).

+ Trồng khí canh : Thiết khí canh bao gồm máng trồng, bơm và hệ thống phun,
hệ thống ñiều khiển thời gian và bể dung dịch dinh dưỡng. Thời gian ñầu
bơm dinh dưỡng ñịnh kỳ 3 phút một lần và thời gian phun cho 01 gốc là 30
giây. Khi cây lớn thí giảm dần 6, 10, 15 phút ban ngày và 1 ñến 2 giờ vào ban
ñêm



Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Sản xuất giống và công nghệ hạt giống----------------------- 204


Sản xuất củ nhỏ bằng khí canh và giá thể : Củ nhỏ tạo ra từ cả hai hệ thống
khí canh và giá thể do máng trồng có thêm giá thể. Phương pháp này tạo ra số
củ lớn hơn khí canh và gía thể riêng rẽ.
Sản xuất củ nhỏ siêu nguyên chủng và xác nhận : trước ñây ñể tiết kiệm
người nông dân trồng khoai tây thường cắt củ ñể trồng với mức khối lượng
khoảng 75 g một phần, tuy nhiên phương pháp cắt củ gây vết thương nguyên
nhân nhiễmbệnh và thoái hóa giống nghiêm trọng. Phương pháp sản xuất củ
nhỏ ứng dụng CNSH ñã tránh ñược những hạn chế ñó. Nhân củ nhỏ SNC có
một số yếu tố ảnh hưởng như kỹ thuật, giống, già sinh lý, mật ñộ trồng, phân
bón.

Hình 10.3 : Sản xuất củ giống khoai tây bằng kỹ thuật khí canh
Một số kỹ thuật ñể nâng cao năng suất củ nhỏ siêu nguyên chủng hạ giá thành như
sau :
+ Trồng mật ñộ dày như vậy có thể thu ñược số lượng củ lớn với khối lượng củ
nhỏ từ 50 – 60 g, củ lớn nhất cũng chỉ 180g theo Sun ML (2001)
+ Thu hoạch sớm cũng nhận ñược củ nhỏ, thông thường thu sớm hơn thực tế
của người dân khoảng 20 ngày. Như vậy hầu hết là củ nhỏ với khối lượng
biến ñộng từ 35 ñến 110 g

+ Giai ñoạn phát triển ñã có nhiều mầm phát triển thân và củ tốt hơn nhưng củ
có xu hướng nhỏ hơn do già sinh lý
10.2 Nhân giống vô tính bằng mắt, chồi và ñoạn thân
Những cây trồng thường nhân giống bằng ñoạn thân, chồi, mần như cây sắn, chuối,
dứa, nho, cây ăn quả và một số hoa cây cảnh. Với số lượng cây trong nhóm nhân
giống này rất lớn nên trong tài liệu này chỉ ñề cấp ñến những nguyên lý chính.
10.2.1 Những yếu tố ảnh hưởng ñến nhân giống vô tính
Nhân giống vô tính sinh dưỡng tạo ra con cái là các dòng vô tính giữ nguyên ñược
kiểu gen của giống gốc ban ñầu. Tuy nhiên cây con xuất phát từ nhân giống vô tính
về chất lượng có chịu một số tác ñộng như sau :
a) Môi trường nhân giống và môi trường sinh trưởng phát triển



Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Sản xuất giống và công nghệ hạt giống----------------------- 205


Các cây trong dòng vô tính có thể không xảy ra thay ñổi kiểu gen dưới biến ñộng
môi trường. Biểu hiện thay ñổi bên ngoài (kiểu hình) của cây, hoa hoặc quả là do
ảnh hưởng của khí hậu, ñất ñai và sâu bệnh. Một số loài cây biểu hiện kiểu hình của
lá rất khác nhau khi trồng nơi ñủ ánh sáng và không ñủ ánh sáng. Trong vườn trồng
một loại cây ăn quả thường khác nhau ñáng kể giữa các cây do sự khác nhau của ñất
trồng, nước, cây gốc ghép và cạnh tranh quần thể. Các biến dị có thể xảy ra ở các
cây trong một dòng vô tính nếu sinh trưởng nhiều năm trong ñiều kiện môi trường
không thuận lợi và thay ñổi theo chiều hướng xấu. Do vậy nhân giống cần quan tâm
ñến môi trường tối ưu cho loài cây trồng ñó ñể không dẫn ñến suy thoái giống.
b) Cây mẹ nhân giống
Cây con trong nhân giống vô tính ñều ñược nhân lên từ những bộ phân sinh dưỡng
của cây mẹ. Sự phát triển cá thể của cây con thông qua chu kỳ sống xảy ra ở các pha
phân biệt là pha chưa thành thục (trẻ) pha chuyển tiếp và pha già , các pha này biểu

hiện qua 3 hướng
+ Sinh trưởng tiềm năng ñể chuyển từ sinh trưởng sinh dưỡng sang sinh trưởng
sinh thực ñiều khiển bới ñỉnh sinh trưởng (mô phân sinh), pha chưa thành
thục không thể bắt ñầu ra ra hoa ngay cả có ñiều kiện kích thích phù hợp.
Như vây trên cùng một cây thì sự thành thục là không cùng tuổi.
+ Biến ñộng có thể xảy ra ở những tính trạng sinh lý và hình thái cụ thể bao
gồm dạng lá, sức khỏe, gai nó liên kết với các pha khác nhau
+ Sự khác biệt xảy ra khả năng tái sinh của các phần khác nhau của cây như
ñỉnh sinh trưởng, rễ.., pha chưa thành thục có khả năng tái sinh tốt hơn pha
thành thục ( chin)
Hiện tượng những phần khác nhau nào của cây biểu hiện sự biến ñổi pha và từ mô
phân sinh tiếp tục các pha khác nhau này trong con cái sinh dưỡng của chúng gọi là
“topophysis”. Các nhà làm vườn ở thế kỷ 17 và 18 tin rằng các dòng vô tính sẽ già
sinh lý với tuổi cây mẹ và trẻ sinh lý chỉ có thể nhân từ hạt. Những nghiên cứu sau
ñó ñã chứng minh rằng ñời sống của dòng vô tính về lý thuyết là không bị giới hạn
nếu trồng trong ñiều kiện môi trường phù hợp nó trẻ hoa lại bằng các ñỉnh sinh
dưỡng. Nhân giống từ những cây mẹ khác nhau cho sinh trưởng phát triển và chất
lượng của cây con khác nhau. Khi lấy bộ phận sinh dướng trên cây mẹ khác nhau
cho con cái có những ñặc ñiểm sinh lý và nông sinh học khác nhau như lấy phần
trên tán nhân giống cây con ra hoa sớm hơn phần dưới tán. Tương tự như vậy dễ
nhận thấy ở cây thảo mộc những lóng mắt tạo ra muộn hơn có thể sinh sản. Bộ phận
sinh dưỡng lấy trên các phần khác nhau của cây mẹ cũng cho hình thái của cây con
khác nhau. Vị trí khác nhau lấy mắt nhân vô tính cũng biểu hiện tập tính sinh trưởng
khác nhau ở cây con như cây con sinh trưởng thẳng ñúng hay phát triển theo chiều
ngang cũng phụ thuộc vào vị trí lấy mắt nhân vô tính, thường lấy phần ñỉnh sinh
trưởng cây con phát triển thẳng ñứng, lấy ở cành la cây con sinh trưởng ngang.
c) Phương pháp nhân giống
Nhân giống vô tính ñược chia thành các phương pháp khác nhau và có thể phân
thành các nhóm chính sau :
+ Giống giống bằng tách chồi như chuối, dứa, dâu tây