Luận văn thạc sĩ nghiên cứu chọn tạo và một số biện pháp kỹ thuật nhân sản xuất hoa cẩm chướng dianthus caryophyllus l

....

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩ nông nghiệp ...........i

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO

TRƯỜNG I HC NễNG NGHIP H NI

Lê đức thảo

Nghiên cứu chọn tạo
và một số biện pháp kỹ thuật nhân,
sản xuất hoa Cẩm chớng
(Dianthus caryophyllus L.)

LUN N TIN S NễNG NGHIP

Chuyên ngành: Di truyền và Chọn giống cây trồng
MÃ số

: 62 62 05 01

Ng−êi h−íng dÉn khoa häc: 1. PGS.TS. Hoµng Ngäc Thuận
2. GS. TS. Nguyễn Xuân Linh

Hà nội - 2010


Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận án tin s nụng nghip ...........ii

lời cam đoan

Tôi xin cam đoan những số liệu và kết quả nghiên cứu đợc trình bày
trong luận án này là trung thực và cha từng đợc sử dụng để bảo vệ một học
vị nào. Mọi sự giúp đỡ việc hoàn thành luận án này đ đợc cảm ơn và các
thông tin trích dẫn trong luận án đều đợc ghi rõ nguồn gốc.

Hà Nội, tháng 10 năm 2010
Tác giả

Lê Đức Thảo


Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận án tin s nụng nghip ...........iii

Lời cám ơn!
Trong quá trình thực hiện luận án, tôi đà nhận đợc sự giúp đỡ nhiệt
tình của nhiều đơn vị và cá nhân. Trớc hết, tôi xin đợc bày tỏ lòng biết ơn
sâu sắc tới hai Thầy hớng dẫn đà tận tình chỉ bảo, hớng dẫn và giúp đỡ
xuyên suốt quá trình thực hiện luận án.
Tôi xin chân thành cám ơn tập thể các Thầy, Cô giáo Bộ môn Rau
Hoa Quả, Bộ môn Di truyền Chọn giống cây trồng, Khoa Nông học, Viện
Đào tạo Sau Đại học, Ban Giám hiệu Trờng Đại học Nông nghiệp Hà
Nội đà giúp đỡ về mặt học vấn cũng nh tạo điều kiện cho tôi trong quá
trình học tập, nghiên cứu tại Trờng.
Tôi xin chân thành cám ơn tập thể Cán bộ công nhân viên Trại Thí
nghiệm Hoa Sa Pa, Bộ phận nuôi cấy mô Hoa cây cảnh, Bộ môn Đột
biến và u thế lai, Bộ môn Kỹ thuật Di truyền, Ban Giám đốc Viện Di
truyền Nông nghiệp, Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam đà hết sức tạo
điều kiện thuận lợi cho việc thực hiện luận án.
Tôi xin đợc bày tỏ lời cám ơn tới Phòng Kinh tế, Uỷ ban Nhân dân

huyện Sa Pa và Hợp tác xà Nông nghiệp Tây Tựu số 2, Từ Liêm, Hà
Nội đà giúp đỡ tôi trong quá trình triển khai thí nghiệm tại địa bàn.
Để hoàn thành đợc luận án này, tôi đà nhận đợc sự giúp đỡ, động
viên chân tình của các thành viên trong gia đình, các bạn bè, đồng nghiệp,...
Tôi xin đợc trân trọng ghi nhớ và cám ơn những sự giúp đỡ quý báu đó.

Hà Nội, tháng 10 năm 2010
Tác giả

Lê Đức Thảo


Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận án tin s nụng nghip ...........iv

Mục lục

Trang phụ bìa
Lời cam đoan......................................................................................................i
Lời cảm ơn.........................................................................................................ii
Mục lục.............................................................................................................iii
Danh sách các ký hiệu, các chữ viết tắt.............................................................v
Danh mục các bảng biểu...................................................................................vi
Danh mục các hình...........................................................................................xi
Mở đầu ..............................................................................................................1
Chơng 1. Tổng quan tài liệu và cơ sở khoa học của đề tài ..........................7
1.1. Giới thiệu tóm tắt về đối tợng nghiên cứu.............................................7
1.2. Cơ sở khoa học của đề tài......................................................................12
Chơng 2. Vật liệu, nội dung và phơng pháp nghiên cứu .......................45
2.1. VËt liƯu nghiªn cøu ...............................................................................45
2.2. Néi dung nghiªn cøu............................................................................47

2.3. Phơng pháp nghiên cứu .......................................................................49
2.4. Các chỉ tiêu và phơng pháp theo dõi. ..................................................63
2.5. Phơng pháp xử lý số liệu: ....................................................................64
Chơng 3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận...............................................65
3.1. Tuyển chän mét sè gièng hoa CÈm ch−íng cã triĨn väng....................65
3.2. Nghiên cứu khả năng lai hữu tính của một số giống Cẩm chớng. ......84
3.3. Nghiên cứu phơng pháp chiếu xạ đột biến trong chọn tạo cây Cẩm
chớng. ..................................................................................................88
3.4. Kiểm định sự khác biệt về di truyền ở mức độ phân tử của một số dòng,
giống đợc tuyển chọn bằng chỉ thị phân tử RAPD............................101


Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận án tin s nụng nghip ...........v

3.5. Nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật nhân giống cho các giống Cẩm
chớng đợc tuyển chọn......................................................................116
3.6. Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật làm tăng năng suất, chất lợng
một số giống hoa Cẩm chớng............................................................137
3.7. Hoàn thiện qui trình nhân giống và kỹ thuật sản xuất cho một số giống
đợc tuyển chọn ..................................................................................150
Kết luận và đề nghị......................................................................................158
Kết luận ......................................................................................................158
Đề nghị .......................................................................................................159
Danh mục công trình đà công bố liên quan đến luận án .........................160
Danh mục tài liƯu tham kh¶o .....................................................................161
Phơ lơc


Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận án tin s nụng nghip ...........vi

Danh mục các ký hiệu và chữ viết tắt trong luận án
BAP: 6 benzylamino purine
CT: Công thức
CTTN: Công thức thí nghiệm
CNSH: Công nghệ sinh học
ĐC: §èi chøng
§K: §−êng kÝnh
KIN: Kinetin
KH: Ký hiÖu
IBA: Acid β- Indol butyric
MS: Murashige and Skoog
NXB: Nhà xuất bản
TB: Trung bình
-NAA: -Napthaleneaxetic acid


Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận án tin s nụng nghip ...........vii

Danh mục các bảng biểu
Tên bảng

Trang

Bảng 1.1. Một số chỉ tiêu phân loại hoa Cẩm chớng....................................42
Bảng 2.1. Danh mục các giống Cẩm chớng đơn tham gia thí nghiệm ..........45
Bảng 2.2. Danh mục các giống Cẩm chớng chùm tham gia thí nghiệm .......46
Bảng 2.3. Trình tự nucleotit của các primer đợc sử dụng trong các phản ứng
RAPD-PCR......................................................................................................46
Bảng 3.1. Đặc điểm và tỷ lệ sống của cây giống Cẩm chớng đơn thí nghiệm
trong vụ Hè năm 2004 tại Sa Pa.......................................................................66

Bảng 3.2. Đặc điểm sinh trởng, phát triển của các giống Cẩm chớng đơn
trong vụ Hè năm 2004 - 2006 tại Sa Pa ...........................................................67
Bảng 3.3. Một số chỉ tiêu chất lợng hoa của các giống Cẩm chớng đơn thí
nghiệm trong vụ Hè năm 2004 - 2006 tại Sa Pa ..............................................69
Bảng 3.4. Tỷ lệ bệnh hại trên các giống Cẩm chớng đơn thí nghiệm trong vụ
Hè năm 2004 - 2006 tại Sa Pa (%) ..................................................................71
Bảng 3.5. Đặc điểm hình thái của các giống đơn thí nghiệm trong vụ Hè năm
2004 - 2006 tại Sa Pa .......................................................................................73
Bảng 3.6. Đặc điểm sinh tr−ëng cđa c©y gièng CÈm ch−íng chïm thÝ nghiƯm
vơ HÌ năm 2004 - 2006 tại Sa Pa.....................................................................74
Bảng 3.7. Một số chỉ tiêu sinh trởng, phát triển của các giống Cẩm chớng
chùm vụ Hè năm 2004 - 2006 tại Sa Pa...........................................................76
Bảng 3.8. Một số chỉ tiêu chất lợng hoa của các giống Cẩm chớng chùm
trong vụ Hè năm 2004 - 2006 tại Sa Pa ...........................................................78
Bảng 3.9. Tỷ lệ bệnh hại trên các giống Cẩm chớng chùm trong vụ Hè năm
2004 - 2006 t¹i Sa Pa (%) ................................................................................79


Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận án tin s nụng nghip ...........viii

Bảng 3.10. Đặc điểm hình thái của các giống chùm thí nghiệm vụ Hè năm
2004 - 2006 tại Sa Pa .......................................................................................81
Bảng 3.11. Một số chỉ tiêu sinh tr−ëng, ph¸t triĨn cđa c¸c gièng CÈm ch−íng
tun chän vụ Thu Đông năm 2005 - 2007 tại Tây Tựu - Hà Nội ..................82
Bảng 3.12. Một số chỉ tiêu chất lợng hoa của các giống Cẩm chớng đợc
tuyển chọn trong vụ Thu Đông năm 2005 - 2007 tại Tây Tựu - Hà Nội...........83
Bảng 3.13. Một số đặc điểm sinh học hoa Cẩm chớng trong vụ Hè năm 2007
- 2008 tại Sa Pa ................................................................................................85
Bảng 3.14. Khả năng thụ phấn ở một số giống và phép lai Cẩm chớng trong
vụ Hè năm 2007 - 2008 tại Sa Pa.....................................................................86

Bảng 3.15. Khả năng nảy mầm của hạt giống Cẩm chớng thí nghiệm trong
vụ Hè năm 2008 tại Sa Pa ................................................................................87
Bảng 3.16. ảnh hởng của liều chiếu xạ đến sinh trởng phát triển ở giống
SP25 trong vụ Hè năm 2006 tại Sa Pa ............................................................89
Bảng 3.17. Tỷ lệ xuất hiện biến dị ở các công thức chiếu xạ Cẩm chớng
SP25 trong vụ Hè năm 2006 tại Sa Pa ............................................................90
Bảng 3.18. Một số chỉ tiêu sinh trởng phát triển của giống SP25 và dòng
SP25-1 ở thế hệ 5 (M1V5) trong vụ Hè năm 2008 tại Sa Pa...........................90
Bảng 3.19. ảnh hởng của liều chiếu xạ đến hệ số nhân và chất lợng chồi sau chiếu
xạ qua 5 thế hệ in vitro (M1V5) tại Viện Di truyền Nông nghiệp năm 2009..............92
Bảng 3.20. ảnh hởng của liều chiếu xạ đến khả năng tạo rễ của chồi in vitro
tại Viện Di truyền Nông nghiệp năm 2009 .....................................................94
Bảng 3.21. ảnh hởng của liều chiếu xạ đến tỷ lệ sống và sinh trởng của cây
ngoài đồng ruộng ở giống Cẩm Chớng SP25.................................................96


Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩ nơng nghiệp ...........ix

B¶ng 3.22. ¶nh h−ëng cđa liỊu chiếu xạ đến tỷ lệ sống và sinh trởng của cây
ngoài đồng ruộng ở giống Cẩm Chớng SP2 tại Viện Di truyền Nông nghiệp
năm 2009 .........................................................................................................97
Bảng 3.23. ảnh hởng của liều chiếu xạ đến tỷ lệ sống và sinh trởng của cây
ngoài đồng ruộng ở giống Cẩm Chớng SP11 tại Viện Di truyền Nông nghiệp
năm 2009 .........................................................................................................98
Bảng 3.24. Đặc điểm của cây sau chiếu xạ giai đoạn ngoài đồng ruộng sau 7
tuần tại Viện Di truyền Nông nghiệp năm 2009 .............................................99
Bảng 3.25. Thống kê số băng DNA thu đợc của các mẫu giống Cẩm chớng
nghiên cứu với 14 mồi RAPD........................................................................103
Bảng 3.26. Hệ số tơng đồng di truyền giữa các mẫu gièng CÈm ch−íng ...113
B¶ng 3.27. ¶nh h−ëng cđa thêi gian khư trïng tíi tû lƯ mÉu sèng cđa gièng

CÈm ch−íng SP1 tại Viện Di truyền Nông nghiệp năm 2005 ......................118
Bảng 3.28. ảnh hởng của nồng độ BAP và Kinetin bổ sung tới sự tái sinh và nhân
nhanh chồi Cẩm chớng SP1 tại Viện Di truyền Nông nghiệp năm 2005.............120
Bảng 3.29. ảnh hởng của tổ hợp BAP và Kinetin đến sự tái sinh và nhân
nhanh chồi SP1 (Sau 03 tuần) tại Viện Di truyền Nông nghiệp năm 2005 ..121
Bảng 3.30. ảnh h−ëng cđa nång ®é α-NAA tíi tû lƯ chåi ra rƠ trong èng nghiƯm
ë gièng CÈm ch−íng SP1 t¹i ViƯn Di truyền Nông nghiệp năm 2005 ..............122
Bảng 3.31. ảnh hởng của giá thể đến tỷ lệ sống cây con đa ra vờn ơm tại
Viện Di truyền Nông nghiệp năm 2005 ........................................................124
Bảng 3.32. ảnh hởng của phân phức hữu cơ Pomior đến tỷ lệ sống và sinh
trởng của cây con in vitro giai đoạn vờn ơm tại Viện Di truyền Nông
nghiệp năm 2005 ..........................................................................................124


Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩ nơng nghiệp ...........x

B¶ng 3.33. ¶nh h−ëng cđa thêi gian khư trïng HgCl2 0,1% ®Õn tû lƯ
mÉu sèng ë giống Cẩm chớng SP25 tại Viện Di truyền Nông nghiệp năm
2005 ...............................................................................................................126
Bảng 3.34. ảnh hởng của nồng độ BAP và Kinetin tới sự tái sinh và nhân nhanh chồi ở
Cẩm chớng SP25 (sau 3 tuần) tại Viện Di truyền Nông nghiệp năm 2005...............128
Bảng 3.35. ảnh hởng của tổ hợp BAP và Kinetin tới sự tái sinh và nhân nhanh chồi ở
Cẩm chớng SP25 (sau 3 tuần) tại Viện Di truyền Nông nghiệp năm 2005...............129
Bảng 3.36. ảnh hởng của nồng độ NAA và IBA đến tỷ lệ ra rễ của giống
Cẩm chớng SP25 tại Viện Di truyền Nông nghiệp năm 2005 .....................130
Bảng 3.37. ảnh hởng của giá thể đến khả năng sống và sự sinh trởng phát triển
của cây Cẩm chớng SP25 tại Viện Di truyền Nông nghiệp năm 2005 ..............131
Bảng 3.38. ảnh hởng của thời vụ giâm đến một số chỉ tiêu trong giâm cành
Cẩm chớng năm 2005- 2006 tại Sa Pa .........................................................133
Bảng 3.39. ảnh hởng của giá thể đến một số chỉ tiêu trong giâm cành......134

Cẩm chớng năm 2005- 2006 tại Sa Pa .........................................................134
Bảng 3.40. ảnh hởng của nồng độ -NAA đến thời gian, tỷ lệ ra rễ cành
giâm Cẩm chớng năm 2005-2006 tại Sa Pa.................................................136
Bảng 3.41. ảnh hởng của thời vụ trồng đến sinh trởng, năng suất, chất
lợng hoa Cẩm chớng năm 2005 tại Sa Pa ..................................................137
Bảng 3.42. ¶nh h−ëng cđa thêi gian bÊm ngän sau trång ®Õn khả năng sinh
trởng và chất lợng hoa Cẩm chớng trong vụ Hè năm 2006 tại Sa Pa ............139
Bảng 3.43. ảnh hởng của mật độ trồng đến sinh trởng, năng suất và chất
lợng hoa Cẩm chớng trong vụ Hè năm 2007 t¹i Sa Pa ..............................140


Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận án tin s nụng nghip ...........xi

Bảng 3.44. ảnh hởng của phân phức hữu cơ Pomior và thời gian bón đến sinh
trởng, năng suất và chất lợng hoa Cẩm chớng trong vụ Hè năm 2005 tại Sa
Pa ...................................................................................................................142
Bảng 3.45. ảnh hởng của phân phức hữu cơ Pomior và một số loại phân bón
lá khác đến sinh trởng, năng suất và chất lợng hoa Cẩm chớng trong vụ
Hè năm 2006 tại Sa Pa...................................................................................143
Bảng 3.46. ảnh hởng kết hợp của phân phức hữu cơ Pomior và Ca(NO3)2 đến
năng suất, chất lợng hoa Cẩm chớng trong vụ Hè năm 2007 tại Sa Pa ..........145
Bảng 3.47. ảnh hởng của cờng độ chiếu sáng bổ sung đến sinh trởng,
phát triển của cây Cẩm chớng trong vụ Hè năm 2006 tại Sa Pa..................147
Bảng 3.48. ảnh hởng của thời lợng chiếu sáng bổ sung đến sinh trởng,
phát triển của cây Cẩm chớng trong vụ Hè năm 2007 tại Sa Pa.................149


Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận án tin s nụng nghip ...........xii

Danh mục các hình

Tên hình

Trang

Hình 1.1. Đặc điểm hình thái học sinh sản Cẩm chớng (Dianthus) ................9
Hình 3.1. Kết quả điện di kiểm tra AND tổng số..........................................102
Hình 3.2. Kết quả điện di sản phẩm RAPD-PCR của 15 mẫu giống Cẩm
chớng với đoạn mồi OPAC -13; (M: marker 1kb)......................................106
Hình 3.3. Kết quả điện di sản phẩm RAPD-PCR của 15 mẫu giống Cẩm
chớng với đoạn mồi OPY-09; (M: marker 1kb) ..........................................106
Hình 3.4. Kết quả điện di sản phẩm RAPD-PCR của 15 mẫu giống Cẩm
chớng với đoạn mồi OPAC-07; (M: marker 1kb)........................................107
Hình 3.5. Kết quả điện di sản phẩm RAPD-PCR của 15 mẫu giống Cẩm
chớng với đoạn mồi OPAC-20; (M: marker 1kb)......................................107
Hình 3.6. Kết quả điện di sản phẩm RAPD-PCR của 15 mẫu giống Cẩm
chớng với đoạn mồi BIO-24; (M: marker 1kb) ...........................................108
Hình 3.7. Kết quả điện di sản phẩm RAPD-PCR của 15 mẫu giống Cẩm
chớng với đoạn mồi OPM-12; (M: marker 1kb) .........................................108
Hình 3.8. Kết quả điện di sản phẩm RAPD-PCR của 15 mẫu giống Cẩm
chớng với đoạn mồi OPAF-20; (M: marker 1kb)........................................109
Hình 3.9. Kết quả điện di sản phẩm RAPD-PCR của 15 mẫu giống Cẩm
chớng với đoạn mồi OPM-18; (M: marker 1kb) .........................................109
Hình 3.10. Kết quả điện di s¶n phÈm RAPD-PCR cđa 15 mÉu gièng CÈm
ch−íng víi đoạn mồi OPO-14; (M: marker 1kb) ..........................................110
Hình 3.11. Kết quả ®iƯn di s¶n phÈm RAPD-PCR cđa 15 mÉu gièng CÈm
ch−íng với đoạn mồi OPC-4; (M: marker 1kb) ............................................110


Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận án tin s nụng nghip ...........xiii

Hình 3.12. Kết quả điện di sản phẩm RAPD-PCR của 15 mẫu giống Cẩm
chớng với đoạn mồi OPA-18; (M: marker 1kb) ..........................................111
Hình 3.13. Kết quả điện di s¶n phÈm RAPD-PCR cđa 15 mÉu gièng CÈm
ch−íng víi đoạn mồi OPD-13; (M: marker 1kb) ..........................................111
Hình 3.14. Kết quả ®iƯn di s¶n phÈm RAPD-PCR cđa 15 mÉu gièng CÈm
ch−íng với đoạn mồi OPN-2; (M: marker 1kb) ............................................112
Hình 3.15. Kết quả điện di sản phẩm RAPD-PCR của 15 mẫu giống Cẩm
chớng với đoạn mồi S-239; (M: marker 1kb) ..............................................112
Hình 3.16. Biểu đồ mối quan hệ di truyền giữa các mẫu gièng CÈm
ch−íng……………………………………………………………………..114


Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận án tin s nụng nghip ...........1

mở đầu

1. Tính cấp thiết của đề tài.
Ngày nay cùng với sự phát triển nhanh chóng của kinh tế, x hội, nhu
cầu về hoa trên thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng tăng nhanh hơn
bao giờ hết. Hoa đ trở thành sản phẩm nông nghiệp có giá trị kinh tế cao,
thúc đẩy ngành sản xuất và kinh doanh hoa phát triển mạnh mẽ. Giá trị sản
lợng hoa thế giới hàng năm lên tới hàng chục tỷ USD. ở các nớc Hà Lan,
israel, Mỹ, Pháp, Đức và một số nớc khác ở Châu á, ngành sản xuất hoa đ
mang lại nguồn lợi đáng kể cho nền kinh tế.
Bên cạnh các quốc gia sản xuất hoa truyền thống nh Hà Lan, Pháp,....
ngành sản xuất hoa đang đợc phát triển nhanh chóng tại các nớc có nhiều
tiềm năng ở Châu á, Châu Phi và Châu Mỹ La Tinh. Với lợi thế về điều kiện
tự nhiên, nhân công, các nớc thuộc các khu vực này nh Thái Lan,
Srilanka, Colombia,... đang có những bớc tiến mạnh mẽ và ngày càng tham
gia sâu rộng hơn vào thị trờng hoa thÕ giíi.

Cïng víi sù ph¸t triĨn nhanh chãng cđa nỊn kinh tÕ, nhu cÇu sư dơng
hoa cđa ng−êi ViƯt Nam cũng tăng nhanh. Hoa không chỉ đợc dùng trong
những dịp lễ, Tết mà nhu cầu về hoa trong cuộc sống thờng ngày cũng rất
lớn. Bên cạnh việc tăng nhanh nhu cầu về số lợng, thì chất lợng hoa cũng
đòi hỏi ngày càng cao. Nhìn chung, sản xuất hoa ở trong nớc hiện nay cha
đáp ứng đợc nhu cầu cả về số lợng và chất lợng nên thị trờng nội địa vẫn
phải nhập các loại hoa chất lợng cao từ Hà Lan, Pháp, Trung Quốc, đặc biệt
là cho những thành phố lớn với lợng tiêu thụ mạnh.
Trong những năm gần đây, diện tích hoa ở Việt Nam đ tăng lên nhanh
chóng. Các loại hoa đợc trồng phổ biến là Hồng, Cúc, Cẩm chớng, Layơn,..
nhng nhìn chung giống hoa cha đa dạng, kỹ thuật v công nghệ trồng còn
lạc hậu nên năng suất và chất lợng hoa không cao. Do vậy ở Việt Nam, việc
đẩy mạnh nghiên cứu, sản xuất hoa có chất lợng đang là vấn đề cấp thiết.


Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận án tin s nụng nghip ...........2

Để định hớng phát triển ngành hoa, cây cảnh, Bộ Nông nghiệp và Phát
triển nông thôn đ ban hành Quyết định số 52/2007/QĐ-BNN ngày 5 tháng 6
năm 2007 về việc phê duyệt quy hoạch phát triển rau quả và hoa cây cảnh đến
năm 2010, tầm nhìn 2020, trong đó nêu rõ phơng hớng tiếp tục chơng
trình phát triển rau, quả và hoa cây cảnh trên cơ sở khai thác lợi thế về điều
kiện khí hậu, sinh thái đa dạng (nhiệt đới, á nhiệt đới, ôn đới) của các vùng,
đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của ngời tiêu dùng trong nớc và phục vụ
xuất khẩu. Giai đoạn 2010-2020, ngoài đáp ứng nhu cầu nội địa, kim ngạch
xuất khẩu rau hoa quả Việt Nam phấn đấu đạt 1,2 tỷ USD/năm, trong đó, đến
năm 2010, diện tích hoa cây cảnh đạt 15.000 ha, sản lợng 6,3 tỷ cành, kim
ngạch xuất khẩu phấn đấu đạt 60 triệu USD (1,5 tỷ cành). Về qui hoạch, chủ
yếu bố trí diện tích trồng ở Đồng bằng sông Hồng, thành phố Hồ Chí Minh,
một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long và các vùng tiểu khí hậu thích hợp cho

sản xuất hoa ôn đới nh Sa Pa - Lào Cai, Sơn La, Đà Lạt [3].
Để thực hiện đợc mục tiêu trên, việc đa dạng hoá các sản phẩm hoa cắt
cành và tận dụng lợi thế của các vùng có ý nghĩa quan trọng. Trong các loại
hoa cắt, Cẩm chớng là loại hoa đợc ngời tiêu dùng a chuộng bởi sự đa
dạng về màu sắc, hoa bền, tơi lâu, dễ bảo quản và vận chuyển đi xa. Vì vậy,
việc nghiên cứu, phát triển sản xuất hoa Cẩm chớng là cần thiết nhằm đáp
ứng nhu cầu sản xuất và thị trờng hoa trong nớc cũng nh xuất khẩu.
Vấn đề lớn nhất trong sản xuất hoa ë n−íc ta hiƯn nay nãi chung vµ
CÈm ch−íng nãi riêng là chất lợng hoa thấp, cha đáp ứng đợc yêu cầu của
thị trờng trong và ngoài nớc. Nguyên nhân chủ yếu là do công tác giống còn
yếu kém và sản xuất chủ yếu theo kinh nghiệm. Trong những năm gần đây do
việc chuyển giao tiến bộ kỹ thuật đợc đẩy mạnh nên trình độ canh tác của
ngời trồng hoa đ đợc nâng cao, nhất là ở các vùng chuyên canh hoa ở Hà
nội nh Tây Tựu, Mê Linh, Phú Thợng. Do vậy mà giống hoa đang đợc
quan tâm đặc biệt. Ngời sản xuất không chỉ cần giống có khả năng sinh


Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận án tin s nụng nghip ...........3

trởng phát triển tốt, mà còn phải đáp ứng đợc nhu cầu và thị hiếu của ngời
tiêu dùng.
Trong khi đó, các giống Cẩm chớng đợc trồng ở miền Bắc hiện nay
đều là các giống nhập nội, cây giống chủ yếu đợc nhân giống vô tính qua
nhiều thÕ hƯ trong mét thêi gian dµi, kü tht vµ điều kiện sản xuất còn lạc
hậu. Vì vậy, việc sản xuất hoa Cẩm chớng phục vụ xuất khẩu bị hạn chế do
chất lợng hoa thấp và vấn đề bản quyền giống.
Để đẩy mạnh công tác nghiên cứu, phát triển sản xuất Cẩm chớng
trong điều kiện Việt Nam, cần có giải pháp tổng thể từ khâu chọn tạo giống,
kỹ thuật nhân giống và thâm canh. Việc nhập nội các giống hoa có chất lợng
cao nhằm đánh giá, tuyển chọn giống phù hợp với điều kiện nớc ta và nghiên

cứu, ứng dụng các kỹ thuật nhân giống, thâm canh cao để đẩy nhanh việc phổ
biến các giống mới và kỹ thuật tiên tiến vào sản xuất là biện pháp rất cần thiết.
Bên cạnh đó, việc ứng dụng công nghệ sinh học hiện đại nh sử dụng chỉ thị
phân tử, sử dụng phơng pháp lai và đột biến thực nghiệm tạo vật liệu khởi
đầu phục vụ nghiên cứu và chọn tạo giống tại chỗ là hớng đi lâu dài, để từ đó
chọn, tạo và phát triển các giống Cẩm chớng mới của Việt Nam.
ở đồng bằng Bắc bộ, điều kiện khí hậu chỉ cho phép trồng hoa Cẩm
chớng một vụ/năm, việc giữ giống qua mùa hè trong điều kiện nóng ẩm để
nhân giống cho vụ sau là rất khó khăn. Vì vậy, trong những năm gần đây,
giống hoa Cẩm chớng cung cấp cho sản xuất ở các tỉnh phía Bắc phụ thuộc
vào nguồn giống nhập nội nên ngời sản xuất phải mua giống với giá thành
cao và luôn bị động về nguồn cung cấp giống. Xuất phát từ thực tế đó, việc
tuyển chọn giống và nâng cao chất lợng giống, chủ động cung cấp giống cho
sản xuất đang là vấn đề bức thiết để phát triển cây Cẩm chớng ở miền Bắc
nớc ta. Để giải quyết vấn đề này, việc nhân giống trên vùng núi cao có điều
kiện khí hậu thuận lợi nh Bắc Hà, Sa Pa,... trong vụ Hè nhằm chủ động cung


Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩ nơng nghiệp ...........4

cÊp gièng cho vïng ®ång b»ng là giải pháp khả thi, đáp ứng yêu cầu của thực
tiễn sản xuất.
Xuất phát từ thực tiễn nghiên cứu và sản xuất hoa Cẩm chớng hiện
nay, nhằm nghiên cứu chọn tạo và góp phần phát triển sản xuất hoa Cẩm
chớng trong điều kiện Việt Nam, chúng tôi thực hiện đề tài: Nghiên cứu
chọn tạo và một số biện pháp kỹ thuật nhân, sản xuất hoa Cẩm chớng
(Dianthus caryophyllus L.).
2. Mục tiêu của đề tài
- Tuyển chọn một số giống hoa Cẩm chớng mới thích hợp với điều kiện
sinh thái của các tỉnh phía Bắc Việt Nam.

- Nghiên cứu sử dụng phơng pháp lai hữu tính và gây đột biến thực
nghiệm để tạo nguồn vật liệu khởi đầu cho công tác chän t¹o gièng hoa CÈm
ch−íng ë ViƯt Nam.
- Sư dơng chỉ thị phân tử RAPD để đánh giá sự sai khác về di truyền của
một số dòng, giống đợc chọn phục vụ công tác chọn giống Cẩm chớng.
- Nghiên cứu, hoàn thiện qui trình kỹ thuật nhân giống, thâm canh áp
dụng cho các giống hoa Cẩm chớng đ đợc tuyển chọn.
3. Yêu cầu của đề tài
- Đánh giá tập đoàn giống Cẩm chớng đ thu thập, trên cơ sở đó đề
xuất hớng sử dụng các giống trong tập đoàn. Tuyển chọn ra các giống có
triển vọng để giới thiệu cho sản xuất.
- Bớc đầu đánh giá khả năng tạo vật liệu khởi đầu cho công tác chọn
tạo giống hoa Cẩm chớng.
- Kiểm định sự khác biệt về di truyền của một số dòng, giống bằng chỉ
thị phân tử RAPD phục vụ chọn giống.
- Nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật nhân, sản xuất cho các giống đợc
tuyển chọn.


Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận án tin s nụng nghip ...........5

4. Thời gian và địa điểm nghiên cứu.
-Thời gian nghiên cứu: Từ năm 2004 - 2009
- Địa điểm nghiên cứu:
+ Trại Thí nghiệm Hoa Sa Pa - Lào Cai
+ Phòng nuôi cấy mô hoa cây cảnh - Bộ môn Đột biến và u thế lai Viện Di trun N«ng nghiƯp
+ Bé m«n Kü tht Di trun - Viện Di truyền Nông nghiệp
+ Hợp tác x Nông nghiệp Tây Tựu 2 - Từ Liêm - Hà Nội.
5. ý nghĩa của đề tài
5.1. ý nghĩa khoa học:

Đề tài là công trình nghiên cứu có hệ thống bao gồm các nội dung tuyển
chọn và tạo giống mới bằng phơng pháp lai hữu tính và đột biến thực
nghiệm, ứng dụng chỉ thị phân tử trong chọn tạo giống, hoàn thiệnquy trình
nhân giống vô tính in vivo, in vitro và một số biện pháp kĩ thuật sản xuất hoa
Cẩm chớng.
- Đề tài đ đánh giá khả năng sinh trởng, phát triển cũng nh năng suất,
chất lợng hoa và khả năng chống chịu sâu bệnh của các giống Cẩm chớng
nhập nội, làm cơ sở để tuyển chọn giống mới và làm phong phú thêm vật liệu
cho chọn tạo giống.
- Đề tài đ đóng góp cơ sở lý luận trong việc nghiên cứu tạo vật liệu khởi
đầu phục vụ công tác chọn tạo giống Cẩm chớng trong điều kiện Việt Nam
bằng lai hữu tính và đột biến thực nghiệm.
- Đề tài đ tiếp cận và bớc đầu thành công trong việc ứng dụng chỉ thị
phân tử phục vụ chọn tạo giống Cẩm chớng tại Việt Nam. Xác định đợc 2
loại mồi dùng để nhận dạng dòng SP25-1 đột biến, 2 loại mồi nhận dạng các
giống đơn và 2 loại mồi nhận dạng các giống chùm. Sử dụng chỉ thị phân tử
RAPD xác định đợc hệ số tơng đồng di truyền của các dòng, giống đợc
chọn phục vụ lai tạo giống.


Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận án tin s nụng nghip ...........6

- Đề tài đ nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật nhân giống và sản xuất chất
lợng cao cho các giống đợc tuyển chọn.
- Các kết quả nghiên cứu của đề tài cũng là các dẫn liệu khoa học phục vụ
cho công tác chọn tạo giống Cẩm chớng, đào tạo và hớng dẫn cho các cơ sở
sản xuất.
5.2. ý nghĩa thực tiễn:
- Đề tài đ tuyển chọn đợc 8 giống Cẩm chớng cho năng suất và chất
lợng hoa đáp ứng đợc yêu cầu của sản xuất. Hai giống SP11 và SP13 đ

đợc phép nhân giống và sản xuất thử trên diện rộng. Giống SP25 đang đợc
khảo nghiệm tại một số tỉnh phía Bắc.
- Đề xuất và ứng dụng thành công việc nhân giống Cẩm chớng tại vùng Sa
Pa cung cấp cho các tỉnh vùng đồng bằng.
- Đ tạo đợc các vật liệu khởi đầu phục vụ cho công tác nghiên cứu chọn
tạo giống Cẩm chớng mới trong điều kiện Việt Nam.
- Đ góp phần hoàn thiện qui trình nhân giống và qui trình sản xuất cho
các giống đợc tuyển chọn, nhằm đa nhanh các giống mới ra s¶n xuÊt.


Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận án tin s nụng nghip ...........7

Chơng 1. Tổng quan tài liệu và cơ sở khoa học của đề tài

1.1. Giới thiệu tóm tắt về đối tợng nghiên cứu
1.1.1. Nguồn gốc, vị trí phân loại của cây hoa Cẩm chớng
Cẩm chớng là tên gọi chung cho phần lớn các loài trong chi Dianthus,
thuộc họ Caryophyllaceae, có nguồn gốc từ Châu Âu, chủ yếu từ vùng Địa
Trung Hải, xuất hiện trong những ghi chép của tác giả ngời La M Pliny vào
khoảng những năm 50 trớc công nguyên.
Hoa Cẩm chớng (Dianthus caryophyllus L.) thuộc:
- Lớp 2 lá mầm: Magnoliopsida
- Phân lớp Cẩm chớng: Caryophyllidae
- Bé CÈm ch−íng: Caryophyllales
- Hä CÈm ch−íng: Caryophyllaceae
- Chi: Dianthus
- Loµi: Caryophyllus.
Hä CÈm ch−íng cã 80 chi vµ 2100 loài, phân bố chủ yếu ở Bắc bán cầu,
tập trung nhiều ở vùng Địa Trung Hải, một số ít ở Nam bán cầu và miền núi
nhiệt đới. ở Việt Nam gặp trên 10 chi với 25 loài (Hoàng Thị Sản, 2003) [17].

Các giống phổ biến trong sản xuất hiện nay chđ u thc 3 loµi: D.
caryophyllus, D. barbatus (Sweet William) vµ D. chinensis.

CÈm Ch−íng D. barbatus
(Sweet William)

CÈm ch−íng
D. caryophyllus

CÈm ch−íng
D. chinensis


Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận án tin s nụng nghip ...........8

Cẩm chớng D. caryophyllus đợc chia thành các nhóm dựa trên hình
thái cây, kích thớc hoa và loại hoa: hoa chuẩn - standards (sims), hoa chùm sprays (miniatures). Hoa chuẩn là dạng hoa một bông to trên một cành. Hoa
chùm là dạng có một số lợng lín hoa nhá/cành, cã thĨ sinh ra cành hoa cã
nhiỊu nh¸nh nhá víi rÊt nhiỊu hoa (Galbally và cs, 1997) [43].
Thông thờng, Cẩm chớng là cây lỡng bội (2n = 30), tuy nhiên các
thể tứ bội (4n = 60) cũng đ đợc tìm thấy. Cẩm chớng đa bội cũng đ đợc
chọn tạo nhng kết quả thu đợc hầu hết là những thể lệch bội lẻ. Phần lớn
các giống cây trồng hiện có ở Châu Âu là các thể lỡng bội (Sato và cs, 2000)
[83].
1.1.2. Đặc điểm thực vật học của c©y CÈm ch−íng
CÈm ch−íng cã bé rƠ chïm víi chiỊu dài trung bình 15 - 20 cm. Cây ra
rễ phụ ở các đốt thân khi đợc vun gốc. Rễ phụ cùng với rễ chính tạo thành bộ
rễ khoẻ mạnh để giữ cây và cung cấp nớc, dinh dỡng nuôi cây.
Cẩm chớng thuộc loại cây thân thảo, mảnh mai, thân rất dễ g y ở đốt.
Các đốt thân thờng g y khúc, màu xanh nhạt, đợc bao phủ một lớp phấn

trắng. PhÊn cã t¸c dơng quan träng trong viƯc chèng tho¸t hơi nớc và bảo vệ
cây khỏi bị sâu bệnh hại. Mỗi đốt có một mắt (Hoàng Thị Sản, 2003) [17].
Lá mọc đối, đơn chiếc từ các đốt thân, không có lá kèm. Phiến lá dày
hình lỡi mác, mép lá trơn. Mặt lá nhẵn không có độ bóng. Trên mặt lá phủ
một lớp phấn trắng, mỏng và mịn. Lớp phấn có tác dụng làm giảm bốc hơi
nớc (Đặng Văn Đông và cs, 2005) [7], (Hoàng Thị Sản, 2003) [17].
Hoa đều, lỡng tính, cụm hoa hình xim hai ngả. Hoa chuẩn của loài D.
caryophyllus có 5 cánh màu sắc đa dạng từ trắng tới hồng hay đỏ tía. Cẩm
chớng viền có thể có hoa kép và số cánh hoa có thể nhiều tới 40 cánh. Khi
đợc trồng trong vờn, đờng kính hoa có thể đạt tới 6 - 8,5 cm. Một vài loài
trồng trong nhà kính thì đờng kính hoa có thể lớn hơn 10 cm. Cánh hoa có xẻ


Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận án tin s nụng nghip ...........9

răng ca. Hoa Cẩm chớng là hoa lỡng tính, có cả cơ quan sinh sản đực (nhị)
và cái (nhuỵ). Hoa nở thành từng bông, phân nhánh hay thành dạng bó. Nhị
hoa có thể xuất hiện một hay hai lớp [30].

Hình 1.1. Đặc điểm hình thái học sinh sản Cẩm chớng (Dianthus)
(Watson & Dallwitz, 2000)
Do quá trình chọn tạo với mục đích tăng số cánh hoa của các nhà chọn
giống, mô sinh sản của hoa hiện nay thờng bị vây quanh bởi các cánh hoa,


Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận án tin s nụng nghip ...........10

gây khó khăn cho côn trùng thụ phấn đi vào. Đặc biệt đối với những loài
không có vòi dài, khả năng thụ phấn do côn trùng càng khó xảy ra [30].
Quả khô mở hay quả mọng, hạt có phôi cong, có ngoại nhũ (Nguyễn

Xuân Linh, 1998) [10], (Hoàng Thị Sản, 2003) [17].
1.1.3. Yêu cầu ngoại cảnh của hoa Cẩm chớng
Trong quá trình sinh trởng và phát triển, Cẩm chớng chịu tác động
của nhiều yếu tố ngoại cảnh. Các yếu tố này ảnh hởng trực tiếp, có tác động
tổng hợp và tơng hỗ lẫn nhau đến quá trình phân cành và ra hoa.
* ánh sáng
Cẩm chớng là cây ngày dài, a sáng. Thời gian chiếu sáng trong ngày
càng dài, cây càng nhanh phân hóa hoa và cho chất lợng hoa cao
* Nhiệt độ
Cẩm chớng là cây a khí hậu mát mẻ. Nhiệt độ thích hợp là 15 - 200C,
vợt quá 300C và dới 100C thì cây sinh trởng kém, sản lợng và chất lợng
hoa giảm rõ rệt.
Cẩm chớng a khí hậu mát mẻ và thông thoáng. Vì vậy, nếu trồng ở
nơi độ ẩm cao, kém gió sẽ bị bệnh nhiều. Mật độ trồng thích hợp sẽ tạo độ
thoáng trong vờn, có lợi cho sự sinh trởng, phát triển của cây.
* Nớc
Hàm lợng nớc trong cây khá cao, vì vậy nớc có ý nghĩa quan trọng
trong suốt quá trình sinh trởng phát triển của cây Cẩm chớng.
* Đất đai
Khoảng 70% số rễ tập trung ở tầng đất mặt (từ 0 - 20cm). Vì vậy, cần
cải thiện kết cấu đất ở tầng đất này, trớc khi trồng làm đất kĩ, tạo độ tơi xốp,
tạo điều kiện cho rễ phát triĨn tèt h¬n.


Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận án tin s nụng nghip ...........11

Độ pH thích hợp với Cẩm chớng là 6 - 6,5. Đối với đất liên tục trồng
Cẩm chớng thì phải khử trùng, tiêu độc hoặc luân canh vì đất có nhiều vi
sinh vật gây bệnh.
* Chất dinh dỡng

Căn cứ để xác định lợng phân và thời gian bón phân là trạng thái dinh
dỡng, nồng độ dinh dỡng trong cây, lợng dinh dỡng cây hút. Trạng thái
dinh dỡng của cây thờng đợc biểu thị bằng % nguyên tố dinh dỡng và
chất khô trong lá. Kết quả nghiên cøu cho thÊy møc ®é dinh d−ìng lÝ t−ëng
nhÊt trong cây là: đạm 3 - 3,5%; lân 0,2 - 0,3%; kali 3 - 4%; canxi 1 - 2%;
magiª 0,2 - 0,5% (Đặng Văn Đông và cs, 2005) [7].
Để đạt năng suất cao, chất lợng tốt cần phải đảm bảo thành phần và
hàm lợng dinh dỡng trong đất.
Qua các đặc điểm, nguồn gốc và yêu cầu ngoại cảnh của cây Cẩm
chớng cho thấy, cây Cẩm chớng thích hợp với khí hậu mát mẻ. Vì vậy, ở
các nớc, Cẩm chớng thờng đợc phát triển mạnh ở các vùng núi cao nh
Côn Minh (Trung Qc) hay thung lịng Rift (Kenya) cã ®é cao tõ 1.000 1.800m so víi mùc n−íc biĨn. Ngoµi ra, các vùng này cũng phù hợp với quá
trình thụ phấn của Cẩm chớng nên thuận lợi cho việc lai tạo, tạo vật liệu khởi
đầu và các dòng, giống mới cho sản xuất.
ở miền Bắc Việt Nam, một số vùng núi cao có đặc điểm tiểu khí hậu rất
phù hợp với cây Cẩm chớng nh Sa Pa, Bắc Hà (Lào Cai), Mộc Châu (Sơn
La) (Nguyễn Xuân Linh và cs, 1998) [11], trong đó Sa Pa là vùng có nhiều lợi
thế về khí hậu, giao thông và vị trí gần cửa khẩu với Trung Quốc. Sa Pa nằm
sát chí tuyến trong vành đai á nhiệt đới Bắc bán cầu, có khí hậu á nhiệt đới,
tơng tự khí hậu vùng Địa Trung Hải. Mùa hè mát mẻ, ma nhiều từ tháng 5
đến tháng 10 hàng năm, mùa đông lạnh giá, ít ma kéo dài từ tháng 11 năm
trớc đến tháng 4 năm sau (Phan Tất Đắc, 1986) [6], [23].


Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận án tin s nụng nghip ...........12

Sa Pa có nhiệt độ bình quân hàng năm là 15,4 0C, nhiệt độ trung bình từ
16 - 180C vào các tháng mùa hè, vào các tháng mùa đông từ 10 12 0C. Tổng
tích ôn trong năm là 7.500 0C - 7.800 0C. Số giờ nắng trung bình hàng năm
biến động trong khoảng 1.400 - 1.460 giờ. Độ ẩm bình quân hàng năm từ 85 90%. Từ tháng 3 đến tháng 11, nhiệt độ trung bình tháng khoảng 20oC [15].

Với khí hậu thời tiết đặc thï cđa Sa Pa, viƯc trång hoa vµo mïa hÌ là
phù hợp với các loại hoa có nguồn gốc ôn đới. Ngoài ra, do vụ Hè ở các tỉnh
đồng bằng có nhiệt độ cao, không thể nhân giống và sản xuất hoa Cẩm
chớng, nên Sa Pa là nơi lý tởng cho việc duy trì và nhân giống Cẩm chớng
có chất lợng cao để cung cấp cho các tỉnh đồng bằng Bắc bộ sản xuất vụ
Đông [23].
Trong những năm qua, diện tích trồng cây Cẩm chớng ở miền Bắc bị
thu hẹp đáng kể do chỉ sản xuất đợc vào vụ Đông ở đồng bằng và việc duy trì
cây giống qua vụ Hè rất khó khăn. Vì vậy, việc nghiên cứu, nhân giống và
phát triển cây Cẩm chớng tại Sa Pa có ý nghĩa lớn cho sản xuất.
1.2. Cơ sở khoa học của đề tài
1.2.1. Chọn giống và nhân giống hữu tính cây Cẩm chớng
1.2.1.1. Sự thụ phấn
Phần lớn các giống thuộc loài Dianthus caryophyllus tự bất dục bởi
núm nhuỵ không tiếp nhận hạt phấn khi thời điểm bao phấn đợc bung ra. Do
vậy để tạo giống mới Cẩm chớng cần phải đợc thụ phấn nhân tạo.
Do quá trình chọn giống và nhân giống vô tính trong thời gian dài dẫn
đến Cẩm chớng không sản sinh nhiều túi phấn nên hạt giống thu đợc rất ít
hoặc không có. Số lợng và chất lợng của hạt phấn biến đổi tuỳ thuộc vào
giống. Hạt phấn Cẩm chớng nặng, dính và khả năng nảy mầm thấp (<10%).
Gió đóng một vai trò nhỏ trong sự phát tán hạt phấn (Kho, Y.O. và cs, 1973)
[55].