Luận văn thạc sĩ 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 KT2

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
đà đợc cám ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đà 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 đà 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 đà 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 đà 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 đà 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 KT2

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 KT2 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 GA3 đến khả năng bật chồi khoai
tây KT2 từ meristem

38

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

chồi cây từ Meristem
4.2.3. ThÝ nghiƯm 5: ¶nh h−ëng cđa kÝch th−íc 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
KT2 trong invitro

57

4.3.2. Thí nghiệm 8: Đánh giá sự hình thành năng suất khoai tây KT2
sạch bệnh trong invitro

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 mục các chữ viết tắt
KHKT Khoa học kỹ thuật
CS

Cộng sự

ĐBSH

Đồng bằng sông Hồng

CT

Công thức

ĐKTB

Đờng kính trung bình

PV

Potato virus

TTC

Tình trạng 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 KT2 trong các giai đoạn tại
Quế Võ- Bắc Ninh

35

Bảng 4.2: Điều tra tình hình nhiễm bệnh virus của khoai tây KT2 theo
quan sát triệu chứng

36

Bảng 4.3: Kết quả kiểm tra virus trên giống KT2 bằng phơng pháp Test
ELISA

37

Bảng 4.4: ảnh hởng của GA3 đến khả năng bật chồi của khoai tây KT2

39

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

KT2
Bảng 4.6. ảnh hởng của kích thớc Meristem đến tỷ lệ bật chồi khoai

45

tây KT2
Bảng 4.7: ảnh hởng của kích thớc meristem đến khả năng làm sạch

47

virus của khoai tây KT2
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)

vi

53


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 tr−ëng cđa c©y khoai t©y KT2 in vitro sau khi test virus

57

Bảng 4.15: Tạo củ của cây khoai tây KT2 in vitro sau khi test virus

59

B¶ng 4.16: Sinh tr−ëng 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 GA3 đến khả năng bật chồi của cây
40

từ meristem
Đồ thị 4.2: ảnh hởng của lợng agar đến khả năng bật chồi của

43

meristem khoai tây KT2
Đồ thị 4.3: ảnh hởng của kích thớc meristem đến khả năng bật chồi

46

của khoai tây KT2
Đồ thị 4.4: ảnh hởng của xử lý nhiệt đến khả năng bật chồi của khoai
tây KT2 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 KT2 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 KT2 ë kÝch th−íc meristem 0,4mm

viii

55


Danh mục các hình

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

36

ảnh 2: ảnh hởng của nồng độ GA3 đến khả năng bật chồi của cây từ
40

meristem khoai tây KT2
ảnh 3: ảnh hởng của lợng agar đến khả năng bật chồi của meristem

43

khoai tây KT2
ảnh 4: ảnh hởng của kích thớc đến khả năng bật chồi của meristem

46

khoai tây KT2
ảnh 5: ảnh hởng của xử lý nhiệt đến khả năng bật chồi của meristem
khoai tây KT2 ở kích thớc 0,5mm

52

ảnh 6: Sinh trởng của cây khoai tây bị nhiƠm virus X+Y, nhiƠm virus
X, s¹ch virus X+Y (sau 15 ngày nuôi cấy)
ảnh 7. Cây sạch virus X+Y, Cây nhiễm virus X, Cây nhiễm virus X+Y

58
60

ảnh 8: Tia củ của khoai tây KT2 bị virus X+Y và sạch virus X+Y ngoài
62

sản xuất thử nghiệm

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 đà 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 đà 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 đà cho thu nhập 40 triƯu ®ång/ha.

1


Tuy nhiên thực trạng sản xuất khoai tây ở đông bằng sông Hồng không
phản ánh đúng tiềm năng đà 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% l−ỵng tinh
bét trong cđ. ë ViƯt 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 KT2 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 KT2 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 KT2 là có khả năng vận chuyển xa tốt nhất trong
các giống hiện đang trồng ở đồng bằng sông Hồng. Giống KT2 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 KT2 bị thoái hoá rất nặng. Hiện nay, 100%
giống khoai tây KT2 đang trồng ngoài sản xuất bị thoái hoá do virus. Ngời
sản xuất tha thiÕt mn cã ngn gièng khoai t©y KT2 víi 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 đà đợc nhiều nghiên cøu trªn thÕ giíi

2


thõa nhËn Morel G. vµ Martin C. (1952) (1955)[39][40], Norris D. O.
(1954)[43], Kasanis B. (1957)[34]. Tuy nhiªn ë ViƯt 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 KT2
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 KT2.
1.3. Yêu cầu của đề tài

- Điều tra tình hình thoái hóa do virus trên giống KT2 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 KT2
- Bớc đầu đánh giá tính u việt của cây đà đợc tÈy s¹ch 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) đà 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 đà 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 gi¸ tỉng kÕt cđa Peter Vander Zaag (1979) so víi mét

4


số cây trồng nhiệt đới nằm trong khoảng 30o vĩ độ Bắc đến 30o 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
Năng
suất
(T/ha)

T.gian
sinh

trởng
(ngày)

Phần
ăn
đợc
(%)

Kcal/
100g

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

Loại cây
trồng

N. Suất
Protein
Kcal.103
(%)
/ngày/ha

N.S protein
kg/ngày/ha

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 710 vĩ tuyến Bắc đến 400 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 Qc (3,4 triƯu ha), Ba Lan vµ Ucraina (1,5 triƯu
ha). ấn Độ là nớc đứng thứ sáu với diện tích khoảng (1 triệu ha). Các quốc
gia còn lại có diện tÝch trång khoai t©y d−íi 1 triƯu ha (FAO, 1996)[31].
VỊ 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 đà 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 tõ
vơ lóa mïa sang vơ lóa xu©n. ViƯc trång 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 kiƯn th©m canh.

7

DiƯn tÝch: diƯn tÝch trång khoai t©y cđa chóng 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 đà bị thoái hoá.

8


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

Diện tích

Năng suất
(Tấn/ha)

(1000 ha)

Sản lợng
(1000 tấn)

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

Nguồn: Tính toán từ niên giám thống kê 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 đà bị thoái
hoá nghiêm trọng (tỷ lệ nhiễm virus là 54 - 65%), hao hơt trong b¶o qu¶ lín
(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 thÊy, khoai t©y Trung Qc mäc u,
tû lƯ 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 đà 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 ho¸ quan träng.

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 KT2 từ tháng 1/1995.
Giống KT2 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 KT2 đà có thể cho năng
suất 15 - 17 tấn củ/ha (Tạ Thu Cúc và CS, 2001)[4].
Giống KT2 trồng thích hợp trong vụ đông sớm và Đông chính vụ trong vụ
giữa hai vụ lúa. Đặc biệt trong vụ đông sớm, giống KT2 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, tû lƯ cđ to cao.
Tû lƯ nhiƠm bƯnh mèc s−¬ng khá. Thờng nhiễm bệnh virus chậm. Khả
năng chống chịu bệnh vi khn u. Trong b¶o qu¶n tû lƯ cđ thèi 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, giµu dinh d−ìng.

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 đà 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 đà 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 đà 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. đà phát hiện thêm nhiều loài
virus khác nhau cùng chủng loại của chóng. Theo Ross A.F. (1964) cho biÕt
khoai t©y cã thĨ 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 biÕn d¹ng

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] đà 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 Th−êng tÝn, víi 500 mÉu ®iỊu tra, thu thËp ë vùng đồng
bằng sông Hồng năm 1991 - 1992 có tỷ lƯ virus tíi 80%. ThËm trÝ, cïng mét
lóc trªn mét cây có nhiều loại virus cùng gây bệnh, gây hại trên toàn cây, làm
giảm năng suất nghiêm trọng.
Các nhà nghiên cứu đà 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 nhiƠm vµo
tÕ bµo virus lµm cho hƯ thèng AND cđa cây chủ thay đổi, tế bào cây chủ liên
tục sản xt ra protein vµ axÝt nucleic cđa virus. VËy tÕ bào cây chủ đà 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 đà lên tới 80% - 100%. Ngoµi ra, virus cã thĨ lan
trun nhê giã hoặc do sự vô ý của ngời chăm sóc. Việc trun bƯnh b»ng
tiÕp xóc c¬ giíi chđ u víi 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 đà 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 đà ảnh hởng lớn đến quá trình bảo quản
củ giống trong kho. Theo sè liƯu ®iỊu tra cđa Vị TriƯu 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 st
ci cïng gi¶m tõ 40,7% - 88,1% so víi khãm 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 đà đề xuất kỹ thuật nuôi cấy meristem (mô
phân sinh đỉnh) để tạo cây sạch virus hoàn toàn từ cây đà nhiễm bệnh.
Limasset và Cornuet đà 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