Luận văn thạc sĩ nghiên cứu kỹ thuật tạo cây dưa chuột đơn bội tử nuôi cấy in vitro bao phấn

....

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
----------

----------

ðẶNG THỊ MAI

NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT TẠO CÂY DƯA CHUỘT
ðƠN BỘI TỪ NUÔI CẤY IN VITRO BAO PHẤN

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành: TRỒNG TRỌT
Mã số: 60.62.01

Người hướng dẫn khoa học: TS. NGUYỄN THỊ KIM THANH

HÀ NỘI - 2009


LỜI CAM ðOAN
- Tơi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn là
trung thực và chưa ñược sử dụng ñể bảo vệ một học vị nào.
- Tơi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn
ñã ñược cảm ơn và các thơng tin trích dẫn trong luận văn đều ñược chỉ rõ
nguồn gốc.
Tác giả luận văn

ðặng Thị Mai

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………i


LỜI CẢM ƠN
ðể hồn thành đợc bản luận văn này tơi đã nhận đợc rất nhiều sự
chia sẻ và giúp ñỡ. Qua ñây tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới:
- TS. Nguyễn Thị Kim Thanh, người ñã tận tình hướng dẫn, tạo điều
kiện, giúp đỡ tơi trong suốt thời gian thực hiện đề tài và hồn chỉnh luận văn.
- Tập thể các thầy cô giáo trong bộ môn Sinh lý thực vật - Khoa Nông
học - Trường đại học Nơng nghiệp Hà Nội đã nhiệt tình giúp đỡ tơi trong q
trình thực tập.
- Tập thể cán bộ bộ môn Công nghệ sinh học - Viện nghiên cứu Rau
Quả đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ tơi hồn thành tốt đề tài tốt nghiệp.
- Cảm ơn gia đình, bạn bè, ñồng nghiệp và người thân ñã ñộng viên,
giúp đỡ tơi trong suốt q trình học tập.
Tác giả luận văn

ðặng Thị Mai

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………ii


MỤC LỤC
Lời cam ñoan

i

Lời cảm ơn

ii

Mục lục

iii

Danh mục các chữ viết tắt

v

Danh mục bảng

vi

Danh mục hình

viii

1.

MỞ ðẦU

1

1.1

ðặt vấn đề

1

1.2

Mục đích, yêu cầu của ñề tài

3

1.3

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài

3

2.

TỔNG QUAN TÀI LIỆU

4

2.1

Giới thiệu chung về cây dưa chuột

4

2.2

Kỹ thuật ni cấy bao phấn

9

2.3

Cây đơn bội và vị trí của cây đơn bội trong chọn tạo giống cây trồng.

2.4

Những nghiên cứu về kỹ thuật nuôi cấy bao phấn tạo cây ñơn bội

15

In vitro trên thế giới và trong nước

18

3.

VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

26

3.1

Vật liệu, ñịa ñiểm và thời gian nghiên cứu

26

3.2

Nội dung và phương pháp nghiên cứu: Bao gồm 3 nội dung chính

26

4.

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

35

4.1

Nghiên cứu kỹ thuật tạo callus từ nuôi cấy invitro bao phấn dưa chuột

35

4.1.1

Nghiên cứu ảnh hưởng của nền môi trường dinh dưỡng cơ bản
đến hiệu quả tạo callus từ ni cấy in vitro bao phấn dưa chuột

4.1.2

35

Ảnh hưởng của thời gian xử lý lạnh ở 4oC ñến hiệu quả tạo callus
bao phấn dưa chuột

39

4.1.3 Ảnh hưởng của kích thước nụ hoa đến hiệu quả tạo callus từ nuôi

cấy in vitro bao phấn dưa chuột
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………iii

43


4.1.4

Ảnh hưởng của nồng ñộ auxin ñến hiệu quả tạo callus từ nuôi
cấy in vitro bao phấn dưa chuột

4.1.5

46

Ảnh hưởng của của tổ hợp auxin và cytokinin ñến hiệu quả tạo
callus từ nuôi cấy in vitro bao phấn dưa chuột

57

4.2

Nghiên cứu kỹ thuật tái sinh cây từ callus của bao phấn dưa chuột

65

4.2.1

Ảnh hưởng của nồng ñộ Thidiazuron (TDZ) ñến khả năng tái
sinh cây từ callus của bao phấn dưa chuột

4.2.2

Ảnh hưởng của nồng ñộ BAP ñến sự tái sinh từ callus của bao
phấn dưa chuột

4.2.4

70

Ảnh hưởng của chất ñiều tiết sinh trưởng trong mơi trường tạo
callus đến khả năng tái sinh cây

4.2.6

68

Ảnh hưởng của tổ hợp TDZ+ BAP ñến khả năng tái sinh cây từ
callus của bao phấn dưa chuột

4.2.5

65

72

Kết quả phân tích độ bội của cây dưa chuột thu ñược bằng
phương pháp xác ñịnh gián tiếp hàm lượng ADN bằng máy Flow
cytometry

76

4.3

Nghiên cứu kỹ thuật nhân nhanh cây dưa chuột ñơn bội invitro.

76

4.3.1

Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng cao nấm men ñến khả
năng nhân nhanh chồi dưa chuột ñơn bội

4.3.2

Ảnh hưởng của nồng ñộ BAP ñến khả năng nhân nhanh cây dưa
chuột ñơn bội

4.3.3

77
79

Ảnh hưởng của tổ hợp BAP và IAA ñến khả năng nhân nhanh
cây dưa chuột ñơn bội (sau 6 tuần)

81

5.

KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ

84

5.1.

Kết luận

84

5.2.

ðề nghị

85

TÀI LIỆU THAM KHẢO

86

PHỤ LỤC

92

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………iv


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
α-NAA

α -Naphthaleneacetic acid

BAP

6 - Benzylamino purine

2,4D

2,4 - dichlorophenoxi aceticacid

IAA

Indole -3- aceticacid

KI

Kinetin

TDZ

Thidiazuron

CNM

Cao nấm men

MS

Murashige & Skoog, 1962

CW

Nước dừa

B5

Gamborg (1968)

N6

Chu và Cs (1975)

CT

Công thức

CTTD

Chỉ tiêu theo dõi

CTTN

Công thức thí nghiệm

ð/C

ðối chứng

NXB

Nhà xuất bản

ppm

Nồng độ mg/l

TB

Trung bình

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………v


DANH MỤC BẢNG
STT
2.1.

Tên bảng

Trang

Diện tích, năng suất, sản lượng dưa chuột một số nước trên thế
giới năm 2005

2.2.

Tình hình xuất nhập khẩu dưa chuột một số nước trên thế giới
năm 2005

4.1.

48

Ảnh hưởng của nồng ñộ αNAA ñến ñến ñộng thái tăng trưởng
callus qua các thời ñiểm theo dõi

4.9.

45

Ảnh hưởng của nồng độ αNAA đến hiệu quả tạo callus từ ni
cấy in vitro bao phấn dưa chuột

4.8.

44

Ảnh hưởng của kích thước nụ hoa ñến ñộng thái tăng trưởng
callus qua các thời ñiểm theo dõi

4.7.

42

Ảnh hưởng của kích thước nụ hoa ñến hiệu quả tạo callus bao
phấn dưa chuột

4.6.

40

Ảnh hưởng của thời gian xử lý lạnh ñến ñộng thái tăng trưởng
callus qua các thời ñiểm theo dõi

4.5.

36

Ảnh hưởng của thời gian xử lý lạnh đến hiệu quả tạo callus từ
ni cấy in vitro bao phấn dưa chuột

4.4.

36

Ảnh hưởng của môi trường dinh dưỡng cơ bản ñến ñộng thái tăng
trưởng callus

4.3.

8

Ảnh hưởng của mơi trường dinh dưỡng cơ bản đến hiệu quả tạo
callus từ nuôi cấy in vitro bao phấn dưa chuột

4.2.

7

49

Ảnh hưởng của nồng ñộ IAA ñến ñến hiệu quả tạo callus từ nuôi
cấy in vitro bao phấn dưa chuột

51

4.10. Ảnh hưởng của nồng ñộ IAA ñến ñộng thái tăng trưởng callus
qua các thời điểm theo dõi

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………vi

52


4.11. Ảnh hưởng của nồng ñộ 2,4D ñến hiệu quả tạo callus từ nuôi cấy
in vitro bao phấn dưa chuột
4.12. Ảnh hưởng của nồng ñộ 2,4D ñến ñộng thái tăng trưởng callus

54
55

4.13. Ảnh hưởng của tổ hợp 2,4D + KI ñến hiệu quả tạo callus bao phấn
dưa chuột

58

4.14. Ảnh hưởng của 2,4D + KI ñến ñộng thái tăng trưởng callus qua
các thời ñiểm theo dõi

60

4.15. Ảnh hưởng của 2,4D + BAP đến hiệu quả tạo callus từ ni cấy in
vitro bao phấn dưa chuột

62

4.16. Ảnh hưởng của 2,4D + BAP ñến ñộng thái tăng trưởng callus qua
các thời ñiểm theo dõi

63

4.17. Ảnh hưởng của nồng ñộ TDZ ñến sự tái sinh từ callus bao phấn
dưa chuột

66

4.18. Ảnh hưởng của nồng ñộ BAP ñến sự tái sinh từ callus bao phấn
dưa chuột

69

4.19. Ảnh hưởng của TDZ + BAP ñến khả năng tái sinh cây từ callus
của bao phấn dưa chuột

70

4.20. Ảnh hưởng của chất điều tiết sinh trưởng trong mơi trường tạo
callus ñến khả năng tái sinh cây
4.21. Kết quả phân tích độ bội của các chồi dưa chuột

73
76

4.22. Ảnh hưởng của hàm lượng cao nấm men ñến khả năng nhân
nhanh chồi dưa chuột ñơn bội (sau 6 tuần)

77

4.23. Ảnh hưởng của nồng ñộ BAP ñến khả năng nhân nhanh cây dưa
chuột ñơn bội (sau 6 tuần)

80

4.24. Ảnh hưởng của tổ hợp BA và IAA ñến khả năng nhân nhanh cây
dưa chuột đơn bội (sau 6 tuần)

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………vii

82


DANH MỤC HÌNH
STT

4.1.

Tên hình

Trang

Ảnh hưởng của mơi trường dinh dưỡng cơ bản ñến tỷ lệ bao phấn
tạo callus

37

4.2.

Ảnh hưởng của thời gian xử lý lạnh ñến tỷ lệ bao phấn tạo callus

40

4.3.

Ảnh hưởng của thời gian xử lý lạnh ñến ñộng thái tăng trưởng
của callus qua các thời ñiểm theo dõi

4.4.

42

Ảnh hưởng của chiều dài nụ hoa ñến ñộng thái tăng trưởng của
callus qua các thời ñiểm theo dõi

45

4.5.

Ảnh hưởng của nồng ñộ αNAA ñến tỷ lệ bao phấn tạo callus

48

4.6.

Ảnh hưởng của nồng ñộ IAA ñến tỷ lệ bao phấn tạo callus

51

4.7.

Ảnh hưởng của nồng ñộ 2,4D ñến tỷ lệ bao phấn tạo callus

54

4.8.

Ảnh hưởng của nồng ñộ 2,4D ñến ñộng thái tăng trưởng của
callus qua các thời ñiểm theo dõi

56

4.9.

Ảnh hưởng của tổ hợp 2,4D+KI ñến tỷ lệ bao phấn tạo callus

58

4.10.

Ảnh hưởng của tổ hợp 2,4D+ BAP ñến tỷ lệ bao phấn tạo callus

62

4.11.

Sự tái sinh callus từ bao phấn dưa chuột

64

4.12.

Ảnh hưởng của nồng ñộ TDZ ñến tỷ lệ mẫu tái sinh

66

4.13.

Ảnh hưởng của nồng ñộ BAP ñến tỷ lệ mẫu tái sinh

69

4.14 Ảnh hưởng của chất điều tiết sinh trưởng trong mơi trường tạo
callus đến tỷ lệ mẫu tái sinh của callus bao phấn dưa chuột

73

4.15.

Các dạng tái sinh của callus bao phấn dưa chuột

74

4.16.

Kết quả phân tích độ bội của cây dưa chuột thu ñược bằng máy
Flow cytometry

4.17
4.18.

75

Ảnh hưởng của hàm lượng cao nấm men ñến khả năng nhân
nhanh cây dưa chuột

78

Ảnh hưởng của nồng ñộ BAP ñến hệ số nhân chồi sau 6 tuần

80

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………viii


1. MỞ ðẦU
1.1

ðặt vấn ñề
Cây dưa chuột (Cucumis sativus L.) là loại cây rất quen thuộc ở nước ta.

Quả có thể dùng ăn tươi hoặc chế biến được nhiều món ăn ngon. Ngồi ra, dưa

chuột cịn có giá trị như một vị thuốc quý, trong quả dưa chuột có chứa hàm
lượng vitamin C khá cao và một số men có lợi cho kích thích tiêu hố rất tốt
cho sức khỏe. ðặc biệt, quả dưa chuột ñã ñược chế biến thành nhiều mặt hàng
đa dạng như: đóng lọ, thái lát, muối mặn... xuất khẩu sang một số nước châu
Âu, châu Mỹ, châu Á: Hoa Kỳ, Hàn Quốc, ðài Loan, Trung Quốc, Nhật Bản,
Singapo... [10]
Trong những năm gần ñây mặc dù ñã có nhiều có gắng trong cơng tác
chọn, tạo giống nhưng bộ giống dưa chuột ở nước ta vẫn còn nhiều hạn chế.
Các giống dưa chuột dùng cho ăn tươi, tiêu thụ nội địa thì năng suất, hiệu qủa
kinh tế thấp. Các giống dùng cho chế biến công nghiệp, xuất khẩu cịn q ít
khơng đủ đáp ứng cho nhu cầu sản xuất. Trước yêu cầu của thực tế sản xuất,
việc chọn tạo những giống dưa chuột có năng suất cao, phẩm chất tốt phục vụ
cho nhu cầu ăn tươi và chế biến là rất cần thiết.
Ở hầu hết các nước việc chọn tạo các giống dưa mới ñều theo hướng tạo
ra các giống dưa F1 có ưu thế lai cao từ các dịng bố mẹ thuần chủng. Nhưng
dưa chuột có đặc ñiểm là cây ñơn tính cùng gốc, giao phấn chủ yếu nhờ cơn
trùng nên việc tạo ra các dịng thuần bằng phương pháp truyền thống thường tốn
rất nhiều thời gian và cơng sức. Dịng thuần được tạo ra bằng cách tự thụ phấn và
chọn lọc qua nhiều thế hệ (7 - 8 thế hệ). Mặc dù vậy phương pháp này nhiều khi
vẫn khơng đạt được dịng bố mẹ đồng hợp tử ở tất cả các cặp alen. Chính vì vậy,
việc rút ngắn thời gian chọn tạo dòng thuần là một yêu cầu rất quan trọng trong
công tác chọn tạo giống mới nói chung và chon tạo giống dưa chuột nói riêng.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………1


Bằng phương pháp nuôi cấy bao phấn dưa chuột sẽ khắc phục nhược
ñiểm của phương pháp trên. Cây ñơn bội kép tạo ra từ ni cấy bao phấn có độ
đồng hợp tử tuyệt đối, hồn tồn khơng phân ly trong các thế hệ sau và có thể
tạo ra được trong một thời gian ngắn (1 thế hệ), tiết kiệm ñược rất nhiều cơng
sức, tiền của và đặc biệt rút ngắn thời gian cho công tác chọn tạo giống. Kỹ

thuật tạo cây đơn bội invitro thơng qua việc kích thích tiểu bào tử phát triển
thành cây khi nuôi cấy bao phấn cho phép nhanh chóng tạo ra cơ thể đơn bội và
thơng qua sự đa bội hố tạo ra cơ thể ñồng hợp tử[16]. ðây là nguồn vật liệu
quan trọng cho việc tạo ra giống dưa chuột có ưu thế lai cao. Do đó, để nâng
cao hiệu quả trong việc tạo ra dịng thuần bằng phương pháp ni cấy bao phấn
thì việc tìm ra các điều kiện tối ưu cho q trình ni cấy là rất cần thiết.
Hiện nay, trên thế giới kỹ thuật ni cấy bao phấn tạo cây đơn bội invitro
ñã ñược nhiều nước nghiên cứu và ñã thu ñược thành công trên nhiều ñối tượng
cây trồng khác nhau như: Lúa, ngơ, ớt, thuốc lá, dưa hấu, bầu bí....Những nước
ñi ñầu trong lĩnh vực này là Pháp, Mỹ, Trung Quốc và Nhật Bản....
Ở Việt Nam, Việc nghiên cứu, ứng dụng kỹ thuật ni cấy bao phấn tạo
cây đơn bội invitro đã thu được một số thành cơng nhất định. Tuy nhiên, công
tác này mới chỉ tập trung chủ yếu trên lúa và ngô. Những nghiên cứu về nuôi
cấy in vitro bao phấn dưa chuột còn rất hạn chế, cho đến nay chưa có quy
trình hồn thiện về ni cấy bao phấn tạo cây dưa chuột ñơn bội invitro.
Trước yêu cầu của thực tế của sản xuất cùng với việc kế thừa các kết quả
nghiên cứu trong và ngoài nước, chúng tơi tiến hành đề tài: "Nghiên cứu kỹ
thuật tạo cây dưa chuột đơn bội từ ni cấy in vitro bao phấn’’. Trên đây
cũng chính là một phần của đề tài nghiên cứu cấp bộ: “Nghiên cứu tạo dịng
đơn bội kép (dưa chuột, ớt) phục vụ chọn tạo giống ưu thế lai”. Thuộc chương
trình cơng nghệ sinh học nơng nghiệp giai đoạn 2006 – 2010.

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………2


1.2

Mục đích, u cầu của đề tài

1.2.1 Mục đích của ñề tài

Xây dựng quy trình kỹ thuật tạo cây dưa chuột đơn bội bằng ni cấy
bao phấn nhằm cung cấp nguồn vật liệu khởi đầu cho cơng tác tạo giống dưa
chuột ưu thế lai bằng cơng nghệ đơn bội kép.
1.2.2 Yêu cầu của ñề tài
- Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng tạo callus từ ni cấy
invitro bao phấn dưa chuột (thời gian xử lý lạnh, kích thước nụ hoa, mơi
trường dinh dưỡng cơ bản, chất điều tiết sinh trưởng...) .
- Nghiên cứu ảnh hưởng của việc bổ sung một số chất điều tiết sinh
trưởng vào mơi trường ni cấy đến khả năng tái sinh chồi từ callus.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của việc bổ sung một số chất ñiều tiết sinh
trưởng và dịch chiết hữu cơ vào mơi trường ni cấy đến khả năng nhân
nhanh in vitro cây dưa chuột ñơn bội.
1.3

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
ðề tài góp phần cung cấp dẫn liệu khoa học về: Tác ñộng của các yếu tố

như thời gian xử lý lạnh, kích thước nụ hoa, nền mơi trường dinh dưỡng cơ
bản, chất điều tiết sinh trưởng ñến khả năng phát sinh callus từ bao phấn, khả
năng tái sinh chồi từ callus, khả năng nhân nhanh chồi dưa chuột đơn bội in
vitro. Từ đó đề xuất quy trình ni cấy in vitro bao phấn tạo cây ñơn bội .
Sản phẩm của ñề tài sẽ ñược dùng làm nguồn vật liệu khởi đầu cho cơng
tác chọn tạo giống dưa chuột ưu thế lai.

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………3


2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1

Giới thiệu chung về cây dưa chuột

2.1.1 Nguồn gốc và phân bố
Cây dưa chuột thuộc họ bầu bí, có nguồn gốc ở vùng rừng nhiệt đới ẩm
thuộc Nam Châu Á (ven ðông Ấn ðộ, Malaca, Nam Trung Quốc), thuộc
nhóm cây ưa nhiệt. Trong họ bầu bí, dưa chuột là cây được trồng nhiều hơn.
Dưa chuột có mặt ở Trung Quốc rất sớm, hơn 100 năm trước cơng ngun,
tuy nhiên hầu hết các loại dưa chuột có ở Châu Phi. Nhiều tài liệu cho rằng
dưa chuột có nguồn gốc từ dãy núi Hymalaya nơi có những lồi dưa chuột
hoang dại có quan hệ chặt chẽ với lồi cucumis Hardi wichil Royle và ñược
ñưa ñến một số vùng Tây Châu Á, Bắc Phi, Nam Châu Âu. Dưa chuột ñược
gieo trồng ở Ấn ðộ cách ñây 3000 năm. Từ ñó ñược lan truyền khắp các nước
trên thế giới, ñặc biệt các vùng nhiệt đới. Vì vậy, dưa chuột là loại rau ưa
nhiệt ñộ ấm áp và những vùng nhiệt ñới mát mẻ. Nhiệt ñộ thích hợp ñể trồng
dưa chuột là 18 – 30oC[3].
Ở nước ta, cây dưa chuột có thể trồng ñược ở tất cả các vùng trong cả
nước nhưng thích hợp nhất chủ yếu ở đồng bằng và trung du, miền núi phía
bắc. Một số tỉnh trồng nhiều dưa chuột như Hải Dương, Hải Phòng, Hưng
Yên, Nam ðịnh, Hà Nội, Phú Thọ...[10]
2.1.2 Giá trị dinh dưỡng và kinh tế
* Giá trị dinh dưỡng
Dưa chuột là loại rau truyền thống, ñược trồng lâu ñời trên thế giới và
ñã trở thành một trong các thực phẩm thông dụng của nhiều dân tộc. Dưa
chuột có thể ăn tươi, dùng để giải khát rất tốt, hoặc cũng có thể dùng để trộn
xalát, muối chua, muối mặn hoặc đóng hộp. Quả dưa chuột có hàm lượng

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………4


nước thấp hơn các loại quả khác trong họ bầu bí nhưng lại có hàm lượng

protêin cao. Dưa chuột có nhiều loại ñường, và một số loại axit amin, bêta caroten, Vitamin B1, C, Canxi, phốt pho, sắt và kali. Do đặc điểm giàu các
ngun tố khống như kali và ít Natri, dưa chuột kích thích sự lưu thông nước
trong cơ thể, có tác dụng lợi tiểu và tái tạo khống. Ngồi ra, dưa chuột có
cơng dụng thanh nhiệt, chống khát, giải độc, tốt cho người tiểu tiện khó, rơm
sảy. Dưa chuột có tác dụng ức chế sự hình thành mỡ trong cơ thể, ñồng thời
làm giảm cholesterol và chống khối u. Bên cạnh đó dưa chuột cịn có tác dụng
làm đẹp, đắp mặt nạ bằng dưa chuột có tác dụng bảo vệ da và chống lại các
nếp nhăn. Theo “Bảng thành phần hoá học thức ăn Việt Nam - 1972”: Trong
100g dưa leo ăn được có chứa 95% nước, Protein 0,8 mg; Gluco 3,0 mg;
Canxi 23 mg; Photpho 27 mg; tiền Vitamin A 0,3 mg; vitamin B1 0,04 mg;
vitamin PP 0,1 mg và Vitamin C 5mg [1],[4].
Ngoài những giá trị về dinh dưỡng như trên thì dưa chuột cịn có giá trị
như một vị thuốc quý. Ở Trung Quốc người ta dùng làm thuốc thanh nhiệt, lợi
niệu, giải ñộc, dùng trị tiểu tiện bất lợi, hầu họng sưng ñau, ñau mắt do nóng
và vết thương bỏng lửa[9].
* Giá trị kinh tế
Dưa chuột là loại rau ăn quả có thời gian sinh trưởng ngắn, năng suất
cao. Trong vụ thu - đơng có thời gian chiếm đất 70 - 85 ngày, mỗi ha có thể
thu được 15 - 20 tấn quả xanh, trong vụ xuân - hè khả năng cho năng suất cịn
cao hơn nữa. Vì vậy, trong những năm gần ñây, dưa chuột là loại cây trồng ñã
ñược một số ñịa phương mạnh dạn ñưa vào sản xuất và thu được hiệu quả
kinh tế cao[10].
Một thí dụ điển hình là hợp tác xã Minh Tân, huyện Vụ Bản, Nam
ðịnh. Các xã viên thu hoạch dưa chuột vụ xuân ñược hơn 1,8 tấn/sào, giá bán
700 ñồng/kg, thu về khoảng 1,3 triệu ñồng. Như vậy, chỉ tính riêng trồng dưa
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………5


chuột xanh xuất khẩu vụ đơng và vụ xn đã cho thu nhập gần 70 triệu ñồng;
thêm một vụ lúa mùa nữa thì thu nhập cả năm khơng dừng lại ở con số 80

triệu ñồng/năm. Theo số liệu ñiều tra của viện Kinh tế Nông nghiệp Năm
2005 tại 4 tỉnh phía bắc gồm Hà Nội, Hà Tây, Nam ðịnh, Thái Bình cho thấy
hiệu quả thu được từ việc trồng dưa chuột gấp 1,6 - 7,0 lần so với các loại cây
trồng khác như lúa, ngơ, bắp cải, cà chua....[10]
Ngồi ra, dưa chuột cịn là ngun liệu cho ngành cơng nghiệp chế
biến và là mặt hàng xuất khẩu có giá trị thu ngoại tệ lớn. Hiện nay các loại rau
xuất khẩu chính của nước ta là: Dưa chuột, cà chua, cà rốt, hành, ngơ
rau…Trong đó dưa chuột, cà chua có nhiều triển vọng và chúng có thị trường
xuất khẩu tương đối ổn định đó là: Trung Quốc, ðài Loan, Nhật Bản, Tiệp
Khắc, ðức, Mỹ, Nga và Sigapore…[15]. Theo số liệu của tổng cục thống kê
về xuất khẩu rau quả Việt Nam, dưa chuột ñược chế biến chẻ thanh ñã xuất
khẩu sang thị trường Châu Âu từ năm năm trở lại ñây trung bình 2.309 tấn
mỗi năm[37].
Trong những năm tới, thị trường nhập khẩu mặt hàng này khơng những
ổn định mà cịn tăng về chủng loại và khối lượng. Việc tổ chức sản xuất tốt
cùng việc áp dụng các tiến bộ kỹ thuật mới về giống, thâm canh và công nghệ
chế biến sẽ còn mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn [15].
2.1.3 Tình hình sản xuất và tiêu thụ dưa chuột
Dưa chuột là loại rau ăn quả có thể được sử dụng ñể ăn tươi, dầm dấm hay
muối mặn…Quả dưa chuột có thể chế biến thành nhiều mặt hàng khác nhau. Do
đó loại cây này đang là nguồn thu của nhiều quốc gia. Trong những năm gần đây
đã có nhiều nước trên thế giới xuất, nhập khẩu loại quả này dưới dạng ăn tươi
hay chế biến. Dưới ñây là bảng số liệu thống kê tình hình sản xuất dưa chuột của
một số nước trên thế giới năm 2005.

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………6


Bảng 2.1: Diện tích, năng suất, sản lượng dưa chuột một số nước
trên thế giới năm 2005

Diện tích

Năng suất

Sản lượng

(ha)

(tấn/ha)

(1000 tấn)

Toàn thế giới

2.483.200

168,4

41.807,8

1

Trung Quốc

1.553.100

171,0

26.559,6

2

Cameroon

100.000

120,0

1.200,0

3

Liên Bang Nga

87.000

149,4

1.300,0

4

Iran

80.000

175,0

1.400,0

5

Hoa Kỳ

68.660

141,2

969,4

6

Thổ Nhĩ Kỳ

60.000

287,5

1.725,0

7

Ukraine

55.000

135,6

7.126,0

8

Indonesia

50.064

84,6

423,3

9

Pháp

541

234,9

127,1

10

Newtherlands

600

725,0

435,0

11

Anh

130

472,3

65,5

12

Bỉ

83

277,1

230,0

13

ðức

40

400,0

14,0

14

Iseland

3

333,3

10,0

Quốc gia

STT

(Nguồn: FAO 2006)

Trong những năm gần đây đã có nhiều nước trên thế giới xuất, nhập
khẩu loại quả này dưới dạng ăn tươi hay chế biến. Các nước nhập khẩu dưa
chuột lớn nhất thế giới là Hoa Kỳ (423.431 tấn), ðức (410.084 tấn), Anh
(104.054 tấn), Newtherlands (66.091 tấn) và Pháp (59.019 tấn). Trong khi đó
các nước xuất khẩu dưa chụơt lớn nhất là Tây Ban Nha (399.256 tấn), Mexico
(398.971 tấn), Newtherlands (360.054 tấn), Jordan (64.308tấn) và Canada
(54.967 tấn).
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………7


Bảng 2.2: Tình hình xuất nhập khẩu dưa chuột một số nước
trên thế giới năm 2005
Nhập khẩu
Quốc gia

Xuất khẩu

Khối lượng (tấn)

Quốc gia

Khối lượng (tấn)

Hoa Kỳ

423.431

Tây Ban Nha

399.256

ðức

410.084

Mexico

398.971

Anh

104.054

Newtherlands

360.054

Newtherlands

66.091

Jordan

64.308

Pháp

59.019

Canada

54.967

Liên Bang Nga

44.112

Hoa Kỳ

48.460

CH.Czech

43.256

Honduras

38.253

Canada

42.470

Iran

36.948

Thế giới

1.545.819

Thế giới

1.331.695
(Nguồn: FAO 2006)

Như vậy, nhiều quốc gia vừa xuất khẩu vừa nhập khẩu dưa chuột. ðiều
đó cho thấy rằng cơng nghệ chế biến đồ hộp chỉ đang tập trung vào một số
nước phát triển như Hoa kỳ, Canada… Những nước này, ngồi lượng dưa
chuột sản xuất trong nước đã nhập khẩu một lượng lớn dưa chuột ở dạng quả
tươi, sau quá trình chế biến, xuất khẩu dưa chuột dưới dạng ñồ hộp[10].
Nước ta, dưa chuột ñược xuất khẩu chủ yếu ở một số tỉnh phía Bắc, một
số cơng ty rau qủa Hà Nội, cơng ty rau quả Thanh Hố, Hải Dương… thu lợi
nhuận cao. Các mặt hàng dưa chuột xuất khẩu chủ yếu dưới dạng quả tươi, dưa

bao tử, dưa chuột muối dưa, dầm giấm… sang một số nước châu Âu, châu Mỹ,
châu Á: Hoa Kỳ, Hàn Quốc, Trung Quốc, ðài Loan, Nhật Bản …[15]
Hải Dương và Hưng Yên là 2 tỉnh đứng đầu về diện tích và sản lượng
dưa chuột. Theo số liệu thống kê cho thấy năm 2003 Hưng Yên có 559 ha
trồng dưa chuột, sản lượng 94,58 ngàn tấn, năng suất 16,91 tấn/ha, năm 2004
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………8


diện tích đạt 725 ha, sản lượng 423,9 ngàn tấn, năng suất 19,64 tấn/ha. Năm
2000, tỉnh Hải Dương xuất khẩu ñược 8.000 tấn, năm 2004 ñạt 15.000 tấn,
tỉnh Thái Bình xuất khẩu ñạt 62,5 tấn, năm 2001 ñạt 72 tấn, dự kiến ñến năm
2010 xuất khẩu ñạt 20.000 tấn. Như vậy, dưa chuột là cây trồng quan trọng
mang lại hiệu quả kinh tế cao cho nông nghiệp nước ta và góp phần thực hiện
thắng lợi chương trình 1 tỷ đơ la Mỹ xuất khẩu rau quả ñến năm 2010.[15].
2.2

Kỹ thuật nuôi cấy bao phấn

2.2.1 Giới thiệu chung
Nuôi cấy bao phấn là kỹ thuật ni cấy invitro bao phấn trong có chứa
các tiểu bào tử hoặc hạt phấn chưa chín trong mơi trường dinh dưỡng tạo ra cây
đơn bội, là một lối thốt kỳ diệu đối với lĩnh vực ứng dụng cây đơn bội vào cơng
tác chọn giống cây trồng. Thơng qua phương pháp này ta có thể rút ngắn thời
gian chọn giống, làm tăng hiệu quả chọn lọc, tăng tính biến dị cho chọn lọc và
giúp giải quyết những khó khăn trong lai xa. Các dịng thuần có thể nhanh chóng
được tạo ra từ ni cấy bao phấn của con lai F1 hoặc F2 trong thời gian ngắn
nhất. Sơ ñồ tạo cây đơn bội từ ni cấy bao phấn như sau [13],[36]:

Cây đơn bội

Phơi hố

Cây đơn bội

Ni cấy bao phấn trên mơi
trường dinh dưỡng đặc hiệu

Tạo callus

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………9


Một số ưu ñiểm của phương pháp này như sau: Kỹ thuật khá đơn giản,
ở một số lồi sự phân chia tế bào dễ dàng ngay cả khi những tế bào hạt phấn
chưa thực sự chín. Tỷ lệ hạt phấn có phản ứng tốt với mơi trường ni cấy
cao (tần suất cảm ứng mơi trường cao) và có thể sản xuất thể ñơn bội với số
lượng lớn trong thời gian ngắn
Một số nhược điểm chính của tạo thể đơn bội bằng ni cấy bao phấn
là: ðối với một số lồi nhiều cây tạo ra khơng phải là đơn bội. Ở cây ngũ cốc,
thu được cây xanh rất ít; nhiều cây bạch tạng hoặc bị thể khảm[36] .
Nuôi cấy bao phấn là một phương pháp để tạo ra các dịng đồng hợp tử,
trong một quá trình chỉ vài tháng so với yêu cầu nhiều thế hệ khi sử dụng
phương pháp truyền thống[25], [45], [51]. Cây ñơn bội kép là sản phẩm cuối
cùng của ni cấy bao phấn, chúng có đặc điểm là ñồng hợp tử tuyệt ñối và
ñược coi là nguồn vật liệu ña dạng phong phú cho chọn tạo giống [41], [44],
[22]. Thơng qua phương pháp này ta có thể rút ngắn thời gian chọn giống,
làm tăng hiệu quả chọn lọc, tăng tính biến dị cho chọn lọc và giúp giải
quyết những khó khăn trong lai xa.
Các dịng thuần có thể nhanh chóng được tạo ra từ ni cấy bao phấn
của con lai F1 hoặc F2 trong thời gian ngắn nhất.

Như vậy, phương pháp ni cấy bao phấn đã góp phần rút ngắn rất nhiều
thời gian chọn giống, làm tăng hiệu quả chọn lọc và giúp giải quyết vấn ñề
trong lai xa. Chính vì vậy mà phương pháp này đang ñược áp dụng rộng rãi
trong chọn tạo giống cây trồng trên thế giới cũng như ở Việt Nam.
2.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả ni cấy bao phấn
Nhiều cơng trình nghiên cứu về ni cấy bao phấn cho chúng ta thấy
hiệu quả của ni cấy bao phấn nói chung và bao phấn dưa chuột nói riêng
phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: ðiều kiện sinh lý của cây mẹ, giai ñoạn phát
triển của hạt phấn, biện pháp xử lý nhiệt, ñặc biệt là kiểu gen của cây cho
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………10


phấn và thành phần của môi trường dinh dưỡng [20], [26] [31], [35].
*. Ảnh hưởng của cây cho bao phấn.
Kiểu gen của cây cho bao phấn ni cấy có ảnh hưởng rất lớn đến kết
quả ni cấy khơng những trong phạm vi một chi mà còn khác nhau giữa các
giống trong một lồi. Bao phấn phản ứng trong mơi trường ni cấy là một
đặc điểm có khả năng di truyền [43], [47], [55].
Tác giả N.A.Zagorska khi nghiên cứu ảnh hưởng của kiểu gen cây cà
chua đến hiệu quả ni cấy bao phấn cho thấy: trong số 85 kiểu gen của các
giống được đưa vào ni cấy, callus chỉ được tạo ra từ bao phấn của 53 giống.
Sự tái sinh cây chỉ có được từ callus của 15 giống. Số liệu thu ñược ch thấy
kiểu gen ảnh hưởng ñáng kể ñến hiệu quả nuôi cấy bao phấn [46].
Kiểu gen là nguyên nhân chính và là yếu tố quyết định ảnh hưởng đến
sự hình thành callus và tái sinh cây khi ni cấy bao phấn. Niizeki (1983) và
Haberlebos (1985) ñã chỉ ra tác động có ý nghĩa của kiểu gen và mối tương
tác giữa kiểu gen, mơi trường đến sự hình thành callus và tái sinh cây. Ngoài
ra theo một số nhà khoa học thì ngồi kiểu gen ra cịn có các nhân tố tế bào
chất cũng ảnh hưởng đến ni cấy bao phấn (Heberlebor, 1985) [35]. Tuy
nhiên trong thời gian gần ñây, Quimio & Zapata cho rằng: “sự hình thành

callus và tái sinh cây bị ñiều khiển bởi các gen lặn mà khơng liên can gì đến
các nhân tố tế bào chất”[47].
ðiều kiện sinh trưởng và tình trạng sinh lý học của cây cho bao phấn
cũng như mối tương tác giữa yếu tố di truyền và mơi trường bên ngồi đều
ảnh hưởng đến phản ứng của bao phấn trong ni cấy invitro (Chaleff, 1982)
cho rằng: “Nhiệt ñộ tới hạn của cây cho bao phấn là 18oC”. Hơn nữa, nếu cây
sống trong điều kiện nhà lưới có nhiệt độ cao thì sự hình thành callus và tái
sinh cây giảm, tỷ lệ bạch tạng sẽ tăng[24].

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………11


*. Ảnh hưởng của giai ñoạn phát triển của bao phấn
Các giai đoạn phát triển của bao phấn ni cấy cũng có ảnh hưởng rất
quan trọng đến kết quả ni cấy. Bao phấn càng già thì tỷ lệ tái sinh cây càng
thấp, ñồng thời tỷ lệ cây bạch tạng tăng. Tuy nhiên khơng phải bất cứ lồi cây
trồng nào cũng có hiệu suất tối ưu ở giai đoạn trước hoặc sau một nhân, các
loại hồ thảo có nhiều điểm khác nhau. Theo Nizeki và Oono (1968) thì giai
đoạn đơn nhân muộn là tốt nhất cho nuôi cấy bao phấn lúa, cịn theo Claphm
(1971) lại cho rằng đại mạch có hiệu suất tạo cây cao nhất ở giai ñoạn ñơn
nhân sớm. Một số yếu tố khác hỗ trợ có thể gây nên sự thay ñổi về giai ñoạn
phản ứng tối ưu, ví dụ đối với lúa giai đoạn phản ứng tối ưu là trước và giữa
giai ñoạn hạt phấn một nhân trong điều kiện nồng độ đường trong mơi trường
ni cấy tăng từ 6 ñến 9% (Chaleff R.S,1982) [24].
ðể ñạt ñược hiệu quả trong nuôi cấy bao phấn và tạo cây ñơn bội, giai
ñoạn phát triển của phát triển của hạt phấn có ý nghĩa quan trọng. Chẳng hạn
đối với lúa các nhà khoa học ở Viện lúa quốc tế (IRRI) ñã nghiên cứu 500 bao
phấn chọn từ nhiều giống chứa hạt phấn ở các giai ñoạn khác nhau, kết quả
cho thấy hạt phấn ở giai ñoạn từ ñơn nhân giữa ñến ñơn nhân muộn là tốt nhất
(Guzman et al, 2000), có nghĩa là cần lấy hoa khi khoảng cách giữa tai lá cờ

và lá ñối diện là 2- 4cm (Zapata, 1983)[59].
Trên cây thuốc lá Sandra M. Reed ñã xác ñịnh ñược giai ñoạn phát triển
của bao phấn tốt nhất khi ñài và tràng hoa có chiều dài tương ñương nhau[48].
*. Ảnh hưởng của việc xử lý vật liệu trước khi ni cấy
Việc xử lý lạnh hay xử lý nhiệt đối với bao phấn hoặc cây cho bao
phấn trước khi nuôi cấy đều có tác động đối với sự hình thành callus và tái
sinh cây, nhiệt độ tối thích phụ thuộc vào từng giống.
ðiều kiện lạnh đã kích thích việc tạo callus sớm và khả năng tái sinh
cây cao, callus hình thành từ bao phấn ñược xử lý lạnh sẽ tạo ra nhiều cây đơn
Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………12


bội và ít cây lưỡng bội hơn từ bao phấn khơng xử lý. Các giống khác nhau địi
hỏi điều kiện xử lý có khác nhau, trạng thái sinh lý và giai đoạn phát triển của
hạt phấn cũng có ảnh hưởng ñến hiệu quả xử lý. Tác giả khẳng ñịnh khả năng
hình thành callus tăng lên gấp đơi khi xử lý lạnh các bao phấn chứa các bào tử
ở giai ñoạn giữa và cuối một nhân trong 7 -14 ngày, quá 14 ngày tỷ lệ hình
thành cây xanh giảm [16].
Năm 1983 Ying ñã nghiên cứu ảnh hưởng của xử lý lạnh sớm lên hiệu
quả ni cấy bao phấn đã cho thấy: Xử lý lạnh làm tăng tỷ lệ tạo mô sẹo ñược
chứng minh ở nhiều loài như thuốc lá, cà ñộc dược, lúa mạch và lúa nước. Tapia
và cs cũng cho là xử lý lạnh làm chậm sự lão hoá của hạt phấn, làm tăng sự phân
chia của hạt phấn và giúp giải phóng những chất cần cho sự sinh sản ñơn tính
ñực (Tapia, 2000). Sugimoto lại cho rằng xử lý lạnh làm tăng lượng axít amin tự
do và làm thay ñổi tương quan giữa các axit amin tự do dẫn ñến tăng tần số tái
sinh cây ñơn bội [49],[58].
Yamaguchi và cs (1999) nhận xét: thời gian tối ưu ñể xử lý lạnh tuỳ
từng các giống cây trồng khác nhau. Nếu xử lý ở thời gian dài thì khả năng
tạo mơ sẹo giảm dần, có thể do hạt phấn bị giảm sức sống do giữ lâu trong tủ
lạnh. ðối với lúa, Gooal và cs (1996) cho biết khi xử lý lạnh ở nhiệt độ ơn hồ

10oC lên bao phấn trong 11 ngày đã nâng tỷ lệ tạo mơ sẹo từ 12,5% lên
32,8%. Ngoài ra Tang và cs cũng cho thấy, tỷ lệ tạo mô sẹo, tỷ lệ tái sinh cây
và tỷ lệ cây xanh phụ thuộc nhiều bởi kiểu gen của cây cho phấn (Tang et
al,1998)[53].
Như vậy việc xử lý lạnh đóng vai trị rất có ý nghĩa trong phản ứng của
bao phấn. Một số phương pháp xử lý khác như xử lý ly tâm, chiếu tia gamma,
xử lý trong ñều kiện yếm khí tạo ra bởi nitơ phân tử hoặc áp suất nước bão
hồ và với khí cacbonic ở 8oC trong 6 ngày đều có lợi cho sự hình thành
callus [28].
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………13


*. Ảnh hưởng của điều kiện sau khi ni cấy
Nhiệt độ trong phịng ni có ảnh hưởng đến khả năng hình thành
callus và tái sinh cây. Nhiệt độ tối thích cho sự hình thành callus là 250C với
biên độ là 25 - 280C và cho tái sinh cây là 20 - 250C. Nhiệt độ cao hơn nhiệt
độ tối thích chính là nguyên nhân làm tăng cây bạch tạng. Chen (1983) cho
rằng nếu nhiệt độ phịng ni cao hơn 300C thì hầu như chỉ tái sinh cây bạch
tạng. Wang và cộng sự (1974) kết luận: việc hình thành cây xanh hay cây
bạch tạng chủ yếu do nhiệt ñộ tại thời ñiểm bắt đầu phát triển bào tử chứ
khơng phải ở pha phân hố callus, tuy nhiên quan điểm này vẫn cần phải làm
sáng tỏ thêm[56].
*. Ảnh hưởng của thành phần môi trường ni cấy
Mơi trường ni cấy giữ vị trí quan trọng ảnh hưởng lớn đến hiệu quả
của ni cấy bao phấn, nhiều mơi trường đã được xây dựng và sử dụng như
môi trường White (1953), môi trường Miashige và Skoog (1962), môi trường
Nitsch (1969), môi trường Gamborg (1968)... Tuỳ theo từng đối tượng ni
cấy khác nhau những mơi trường cơ bản này sẽ được cải tiến thành nhiều mơi
trường khác cho phù hợp. Tuy nhiên cũng có một số quy luật chung: Các cây
hồ thảo cần nhiều auxin, đặc biệt là 2,4D ở nồng ñộ cao ñể khởi ñộng sự

phân chia đầu tiên. Hàm lượng đường có thay đổi tuỳ ñối tượng: Lúa mì 60120g saccaroza/l, cây họ cà chỉ cần 20- 40g/l. Dịch chiết khoai tây, nấm men,
nước dừa, dịch thuỷ phân tỏ ra có tác dụng tốt trong nhiều môi trường nuôi
cấy bao phấn [2], [48].
Mặc dù trong các bao phấn rất giàu các chất điều hịa sinh trưởng thực
vật như auxin và giberillin nhưng số lượng và chất lượng của các hooc môn
và sự cân bằng giữa auxin – cytokinin ñựơc xem là rất quan trọng ñể xác định
phản ứng giữa bao phấn với mơi trường và thay ñổi sự biểu hiện di truyền.
Auxin cao và cytokinin thấp sẽ xúc tiến cho quá trình tăng sinh callus, ngựơc
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………14


lại sẽ thích hợp cho sự hình thành chồi và cây con. Trong một vài trường hợp
lại không cần thiết ñến sự có mặt của auxin (Evan, 1981) [33].
Những auxin ñược sử dụng rộng rãi trong môi trường nuôi cấy bao phấn
là: αNAA(naphthalene acetic acid), IAA (indone acetic acid), 2,4-D (2,4dichlorophenoxy acetic acid) và CPA (p-chlorophenoxy acetic acid), 2,4,5-T
(2,4,5-trichlorophenoxy acetic acid) αNAA ở nồng ñộ 1 – 2 mg/l ñược coi là có
hiệu quả hơn so với các auxin đơn lẻ hay kết hợp khác[24], [29].
Theo Phan Hữu Tôn (2004) [16] để tạo mơ sẹo đối với cây lúa trong
các auxin 2,4D ở nồng độ 2mg/l là thích hợp nhất. Nhưng Nguyễn Văn Uyển
lại cho rằng phối hợp cả 2,4D, αNAA và Kinetin sẽ cho hiệu quả cao nhất, tỷ
lệ và các loại hc mơn cịn phụ thuộc vào từng kiểu gen[17].
Sự kết hợp khác nhau của auxin và cytokinin trên các mơi trường đã
được nghiên cứu rất nhiều nhưng sự kết hợp tối thích cần phải được thiết lập
cho từng kiểu gen bởi vì khơng có mơi trường đơn lẻ nào biểu hiện tốt nhất
cho nhiều kiểu gen (Karim et al, 1987) [40].
Các chất chuyển hoá và các chất sinh trưởng khác nhau như DDT,
Actinomicyn-D và 2- deoxyglucose cũng ñược nghiên cứu, ABA và DDT
ñược coi là ngăn cản sự phân chia tế bào và kích thích sự hình thành chồi
xanh trong nuôi cấy bao phấn lúa. Trong khi đó, Actinomicyn-D và 2deoxyglucose lại tăng cường sự hình thành callus ở lúa mì và lúa nước. ABA
làm tăng sự tái sinh cây xanh nhưng mức tối thích lại tuỳ theo kiểu gen

(Torrizo và Zapata, 1986)[54].
2.3

Cây ñơn bội và vị trí của cây đơn bội trong chọn tạo giống cây trồng.

2.3.1 Cây ñơn bội và ñặc ñiểm di truyền của cây đơn bội
Cây đơn bội là cây có số lượng nhiễm sắc thể trong tế bào dinh dưỡng
chỉ có một nửa (n) so với cây bình thường 2n. Như vậy trong cây ñơn bội,
mỗi chiếc nhiễm sắc thể tương ñồng chỉ tồn tại 1 chiếc, hay mỗi một locus
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………15


gen ñơn chỉ tồn tại một alen. Trường hợp cây bình thường 2n khơng phải là
2x ( x là bộ nhiễm sắc thể cơ bản) mà là 4x, 6x... thì mỗi nhiễm sắc thể tương
đồng cịn có thể có một vài chiếc gần tương ñồng khác cùng tồn tại. Khi phân
bào giảm nhiễm có thể xuất hiện ghép cặp, trao ñổi chéo và có thể sinh ra
ñược giao tử dẫn ñến mức ñộ bất dục giảm ñi. Chính do cơ sở tế bào này mà
cây đơn bội có những đặc điểm sau[16]:
- Cây đơn bội thường có nhiều tình trạng giống với cây lưỡng bội nguồn
bình thường nhưng bé nhỏ hơn từ kích thước tế bào đến bộ phận cơ quan do
số gen và liều lượng sản phẩm gen giảm nhiều. Chúng có sức sống yếu và có
những nét đặc thù riêng vì các gen lặn ở trạng thái đơn bội được thể hiện ra
kiểu hình. Cây đơn bội có nguồn gốc từ cây giao phấn chéo thường có sức
sống yếu hơn từ cây tự thụ. Các cây ñơn bội bất dục mạnh do phân chia giảm
nhiễm xảy ra không bình thường cá biệt tạo ra các giao tử khơng phân chia
mang n nhiễm sắc thể.
- Cây ñơn bội nếu được lưỡng bội hố sẽ tạo thành cây có kiểu gen ñồng
hợp tử ở tất cả các gen dẫn ñến các tính trạng thuần chủng, điều này có ý
nghĩa to lớn trong việc rút ngắn q trình tạo dịng thuần.
- Nếu tác ñộng ñột biến vào cây ñơn bội sẽ phát hiện được ngay đột biến,

sau đó nếu lưỡng bội hố sẽ được dạng đồng hợp tử về gen đột biến và dễ
dàng duy trì thơng qua sinh sản hữu tính.
Chọn lọc cây đơn bội: Khơng phải tất cả các cây tái sinh trong q trình
ni cấy bao phấn đều là cây đơn bội. Khi ni cấy bao phấn có một số
trường hợp xảy ra như: Mơ giao tử có thể tự lưỡng bội hố khi đó mơ hoặc
cây tạo ra từ mô này sẽ là cây lưỡng bội. Callus hoặc phơi lưỡng bội cũng có
thể được tạo ra từ tế bào vỏ bao phấn lưỡng bội nên sau này cây tái sinh từ mô
này sẽ cho ra cây lưỡng bội nhưng giống hệt với cây mẹ. Có thể xác ñịnh cây
ñơn bội bằng phương pháp như: ñếm trực tiếp số lượng nhiễm sắc thể, đo gián
Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………16