Luận văn Nghiên cứu kỹ thuật vi ghép cây bưởi (citrus grandis)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HỒ CHÍ MINH BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC  KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT VI GHÉP CÂY BƢỞI (Citrus grandis) Ngành học: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Niên khoá: 2001-2005 Sinh viên thực hiện: HÀ THANH VÕ Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 9/2005 ii BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HỒ CHÍ MINH BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC  KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT VI GHÉP CÂY BƢỞI (Citrus grandis) Ngành học: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Niên khoá: 2001-2005 Sinh viên thực hiện: HÀ THANH VÕ Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 9/2005 iii LỜI CẢM TẠ Tôi xin chân thành cảm tạ:  Ban Giám Hiệu trƣờng Đại Học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh.  Ban chủ nhiệm Bộ môn Công Nghệ Sinh Học, cùng tất cả quý thầy cô đã truyền đạt kiến thức cho tôi trong suốt quá trình học tại trƣờng.  TS Trần Thị Dung đã hết lòng hƣớng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực tập tốt nghiệp.  KS Trần Ngọc Tống đã giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình thực tập tốt nghiệp.  Cử nhân Trần Thị Bích Chiêu, Kỹ sƣ Nguyễn Thị Thu Hằng, cử nhân Lƣu Phúc Lợi đã tận tình giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình thực tập tốt nghiệp.  Ông Nguyễn Văn Hòa, bác Ba Lắm, ông Phạm Văn Y cùng các nhà vƣờn đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình thực tập tốt nghiệp.  Các bạn bè thân yêu của lớp CNSH K27, các sinh viên đàn em K28, K29 đã giúp đỡ và chia sẻ cùng tôi những vui buồn trong thời gian học cũng nhƣ hết lòng hỗ trợ trong thời gian thực tập tốt nghiệp. iv TÓM TẮT HÀ THANH VÕ, Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh. Tháng 9/2005. “NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT VI GHÉP CÂY BƢỞI (Citrus grandis)”. Giáo viên hƣớng dẫn: TS. TRẦN THỊ DUNG Ở nƣớc ta hiện nay dịch bệnh vẫn đang tiềm ẩn và khó phòng ngừa trên cây thuộc họ cam quýt. Đặc biệt là bệnh do nòi virus tristeza với tác nhân truyền bệnh do các loại côn trùng chích hút và bệnh vàng lá gân xanh do vi khuẩn Liberobacter asiaticum đã gây thiệt hại rất lớn cho các nhà vƣờn ở khắp nƣớc ta. Vì vậy, nhu cầu có đƣợc cây sạch virus và có khả năng kháng bệnh tốt là yêu cầu cần thiết phải làm của công tác giống. Đề tài đƣợc thực hiện trên đối tƣợng là các giống bƣởi khác nhau, bƣởi dùng làm gốc ghép gồm hai giống: bƣởi Xim Vang ở Đồng Nai và bƣởi Bồng ở Huế. Chồi ghép là các giống bƣởi khác nhau: bƣởi Năm Roi, bƣởi Da Xanh và bƣởi Đƣờng Lá Cam. Mỗi chồi ghép đƣợc ghép lên một loại gốc ghép và mỗi cặp gốc ghép và chồi ghép đƣợc ghép với ba kiểu ghép khác nhau (ghép chữ T ngƣợc (T), ghép mặt cắt (M), ghép hàm ếch (E)). Kết quả đạt đƣợc: Tỷ lệ sống của gốc ghép là bƣởi Bồng (77,03%) cao hơn tỷ lệ sống của gốc ghép là bƣởi Xim Vang (60%). Chồi ghép Năm Roi (77,78%) và Da Xanh (72,22%) cho tỷ lệ sống cao hơn chồi ghép là bƣởi Đƣờng Lá Cam (55,55%). Cách ghép hàm ếch (E) cho tỷ lệ sống 75.55% tƣơng đồng với cách ghép chữ T ngƣợc (71,11%) và cao hơn với cách ghép mặt cắt (58,89%). Tỷ lệ sống của các cây ghép có gốc ghép là bƣởi Bồng, chồi ghép Năm Roi và cách ghép chữ T ngƣợc tƣơng đồng với cây ghép có gốc ghép là bƣởi Bồng, chồi ghép Da Xanh và cách ghép hàm ếch và đạt cao nhất (93,33%) so với các loại cây ghép còn lại. v MỤC LỤC CHƢƠNG TRANG Trang tựa Lời cảm tạ .......................................................................................................................... iii Tóm tắt ............................................................................................................................... iv Mục lục ...............................................................................................................................v Danh sách các chữ viết tắt ............................................................................................... viii Danh sách các hình .............................................................................................................x Danh sách các bảng .......................................................................................................... xii Danh sách các biểu đồ ...................................................................................................... xiii 1. GIỚI THIỆU ...................................................................................................................1 1.1 Đặt vấn đề .....................................................................................................................1 1.2 Mục đích - yêu cầu .......................................................................................................1 1.2.1 Mục đích ............................................................................................................1 1.2.2 Yêu cầu .............................................................................................................1 1.3 Đối tƣợng nghiên cứu ...................................................................................................2 1.4 Phạm vi nghiên cứu ......................................................................................................2 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ...............................................................................................3 2.1 Giới thiệu về cây bƣởi ..................................................................................................3 2.1.1 Nguồn gốc và phân loại .................................................................................... 3 2.1.1.1 Nguồn gốc ..............................................................................................3 2.1.1.2 Phân loại ................................................................................................4 2.1.2 Đặc điểm hình thái của cây bƣởi .......................................................................4 2.1.3 Các giống bƣởi dùng trong thí nghiệm .............................................................6 3.1.3.1 Các giống bƣởi dùng làm chồi ghép ......................................................6 3.1.3.2 Các giống bƣởi dùng làm gốc ghép .......................................................7 2.2 Các loại bệnh virus và môi giới truyền bệnh trên cây thuộc họ cam quýt ...................8 2.2.1 Các loại bệnh do virus .......................................................................................8 2.2.1.1 Citrus Tristeza virus (CTV) ...................................................................8 vi 2.2.1.2 Citrus tatter leaf virus ( CTLV) .............................................................9 2.2.1.3 Citrus exocortis virus (CEV) ................................................................10 2.2.2 Môi giới truyền bệnh trên cây thuộc họ cam quýt ...........................................10 2.2.2.1 Rệp muội hại cây trồng .........................................................................10 2.2.2.2 Rệp sáp hại cây trồng ..........................................................................11 2.3 Các cách nhân giống của cây bƣởi ..............................................................................13 2.3.1 Nhân giống cổ điển ..........................................................................................13 2.3.1.1 Nhân giống bằng hạt .............................................................................13 2.3.1.2 Nhân giống bằng cách chiết cành .........................................................13 2.3.1.3 Nhân giống bằng cách giâm cành .........................................................14 2.2.1.4 Nhân giống bằng cách ghép ..................................................................15 2.3.2 Nhân giống bằng phƣơng pháp nuôi cấy mô ...................................................19 2.3.2.1 Các yếu tố ảnh hƣởng đến vi ghép ........................................................20 2.3.2.2 Chuyển cây ra vƣờn ƣơm ......................................................................22 2.3.2.3 Lịch sử hình thành và phát triển nuôi cấy mô tế bào thực vật .............22 2.3.2.4 Một số kỹ thuật nuôi cấy mô thực vật ..................................................23 2.4 Các nghiên cứu trong và ngoài nƣớc về kỹ thuật vi ghép ...........................................24 2.4.1 Nghiên cứu trong nƣớc .....................................................................................24 2.4.2 Nghiên cứu ngoài nƣớc ....................................................................................25 3. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................................................28 3.1 Vật liệu ........................................................................................................................28 3.1.1 Trang thiết bị và dụng cụ .................................................................................28 3.1.1.1 Trang thiết bị .........................................................................................28 3.1.1.2 Dụng cụ .................................................................................................28 3.1.2 Mẫu cấy ............................................................................................................28 3.1.3 Môi trƣờng nuôi cấy .........................................................................................28 3.2 Điều kiện nuôi cấy .......................................................................................................29 3.3 Phƣơng pháp nghiên cứu .............................................................................................30 3.3.1 Bố trí thí nghiệm ..............................................................................................30 3.3.2 Chỉ tiêu theo dõi ...............................................................................................31 3.3.3 Xử lý số liệu .....................................................................................................31 3.3.4 Quy trình thí nghiệm ........................................................................................31 vii 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .......................................................................................35 4.1 Tỷ lệ sống của cây vi ghép ..........................................................................................35 4.2 Khả năng hình thành chồi mới của cây vi ghép ..........................................................40 4.3 Chiều cao chồi của cây vi ghép ...................................................................................44 4.4 Số lá của cây vi ghép ...................................................................................................51 4.5 Nhận xét chung ............................................................................................................56 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ...........................................................................................57 5.1 Kết luận........................................................................................................................57 5.2 Đề nghị ........................................................................................................................57 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................58 viii DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT 2,4-D: 2,4 – Dichlorophenoxyacetic Acid B: Bồng BNR: Bƣởi Năm Roi B-NR-E:Gốc ghép bƣởi Bồng, chồi ghép Năm Roi và cách ghép hàm ếch. B-NR-T: Gốc ghép bƣởi Bồng, chồi ghép Năm Roi và cách ghép chữ T ngƣợc. B-NR-M: Gốc ghép bƣởi Bồng, chồi ghép Năm Roi và cách ghép mặt cắt. B-DX-E: Gốc ghép bƣởi Bồng, chồi ghép Da Xanh và cách ghép hàm ếch. B-DX-T: Gốc ghép bƣởi Bồng, chồi ghép Da Xanh và cách ghép chữ T ngƣợc. B-DX-M: Gốc ghép bƣởi Bồng, chồi ghép Da Xanh và cách ghép mặt cắt. B-ĐLC-E: Gốc ghép bƣởi Bồng, chồi ghép Đƣờng Lá Cam và cách ghép hàm ếch. B-ĐLC-T: Gốc ghép bƣởi Bồng, chồi ghép Đƣờng Lá Cam và cách ghép chữ T ngƣợc. B-ĐLC-M: Gốc ghép bƣởi Bồng, chồi ghép Đƣờng Lá Cam và cách ghép mặt cắt. CEV: Citrus exocortis virus CTLV: Citrus tatter leaf virus CTV: Citrus tristeza virus DF: Độ tự do DNA: Acid desoxyribonucleic DX: Da Xanh ĐLC: Đƣờng Lá Cam E: Cách ghép hàm ếch F: Fitted values (giá trị lý thuyết) FAO: Food and Agrculture Organization FFTC: Food and fertilizer technology center IAA: Indol-3-Acetic Acid IBA: Indole – 3 - Butyric Acid M: Cách ghép mặt cắt MS: Mean square ix Mt MS: Môi trƣờng Murashige&Skoog NAA: α – Naphthaleneacetic Acid NR: Năm Roi P: Prob. Level SS: Sum of Squares T: Cách ghép chữ T ngƣợc XV: Xim Vang XV-NR-E: Gốc ghép Xim Vang, chồi ghép Năm Roi và cách ghép hàm ếch XV-NR-T: Gốc ghép Xim Vang, chồi ghép Năm Roi và cách ghép chữ T ngƣợc. XV-NR-M: Gốc ghép Xim Vang, chồi ghép Năm Roi và cách ghép mặt cắt. XV-DX-E: Gốc ghép Xim Vang, chồi ghép Da Xang và cách ghép hàm ếch. XV-DX-T: Gốc ghép Xim Vang, chồi ghép Da Xanh và cách ghép chữ T ngƣợc. XV-DX-M: Gốc ghép Xim Vang, chồi ghép Da Xanh và cách ghép mặt cắt. XV-ĐLC-E: Gốc ghép Xim Vang, chồi ghép Đƣờng Lá Cam và cách ghép hàm ếch. XV-ĐLC-T: Gốc ghép Xim Vang, chồi ghép Đƣờng Lá Cam và cách ghép chữ T ngƣợc. XV-ĐLC-M: Gốc ghép Xim Vang, chồi ghép Đƣờng Lá Cam và cách ghép mặt cắt. x DANH SÁCH CÁC HÌNH HÌNH TRANG Hình 2.1: Quả bƣởi Đƣờng Lá Cam .................................................................. 6 Hình 2.2: Quả bƣởi Đƣờng Lá Cam xẻ dọc ...................................................... 6 Hình 2.3: Quả bƣởi Da Xanh ............................................................................. 7 Hình 2.4: Quả bƣởi Da Xanh xẻ dọc ................................................................. 7 Hình 2.5: Vƣờn cây bị tàn phá do virus tristeza (cành chết khô và không có trái) ........................................................ 8 Hình 2.6: Cây bƣởi bị nhiễm bệnh virus tristeza (cây lùn và lá bị vàng) .......... 8 Hình 2.7: Triệu chứng bệnh “nổ lá” .................................................................. 9 Hình 2.8: Gốc cây bị bệnh bong vỏ gốc thân .................................................... 10 Hình 2.9: Các môi giới truyền bệnh trên cây thuộc họ cam quýt……………...11 Hình 2.10: Hạt bƣởi nảy mầm…………………………………………………13 Hình 2.11: Cách thực hiện chiết cành ............................................................... 14 Hình 2.12: Thân cây hai lá mầm ....................................................................... 16 Hình 2.13: Cách ghép áp ................................................................................... 17 Hình 2.14: Cách ghép cành ............................................................................... 17 Hình 2.15: Chồi nách trên thân cây ................................................................... 18 Hình 2.16: Cách ghép cửa sổ ............................................................................. 18 Hình 2.17: Cách ghép chữ T .............................................................................. 18 Hình 2.18: Cách ghép mắt dạng mảnh .............................................................. 19 Hình 3.1: Vi giâm cành bƣởi Da Xanh trên môi trƣờng MS ............................. 32 Hình 3.2: Cấu trúc chồi đỉnh…………………………………………………..32 Hình 3.3: Hạt bƣởi Bồng đã khử trùng………….……………………………..33 Hình 3.4: Gốc ghép với ba cách ghép mắt cắt, chữ T ngƣợc và ghép vào lỗ trên thân (hàm ếch)………………………………………....34 Hình 4.1: Cây vi ghép hình thành rễ mới sau 21 ngày ..................................... 36 Hình 4.2: Cây vi ghép ở tuần thứ 3 (XV-NR-M): gốc ghép Xim Vang, xi chồi ghép Năm Roi, cách ghép mặt cắt ............................................. 37 Hình 4.3: Chồi ghép bật mầm ở tuần 3 (B-NR-T): gốc ghép bƣởi Bồng, chồi ghép Năm Roi, cách ghép chữ T ngƣợc .................................... 41 Hình 4.4 Cây ghép B-DX-T: gốc ghép bƣởi Bồng, chồi ghép Da Xanh, cách ghép chữ T ngƣợc……………………………………………..41 Hình 4.5: Cây ghép B-DX-M: gốc ghép bƣởi Bồng, chồi ghép Da Xanh, cách ghép mặt cắt ở tuần 3………...………………………………..43 Hình 4.6: Gốc bƣởi Xim Vang (trái) và gốc bƣởi Bồng (phải) với chồi ghép Năm Roi và cách ghép chữ T ngƣợc ở tuần 1……………………....44 Hình 4.7: Cây ghép ở tuần 1……………………………………………………44 Hình 4.8: Chồi ghép Năm Roi trên gốc ghép bƣởi Bồng ở tuần 2 (trái) và tuần 3 (phải)..……………………………………..46 Hình 4.9: Lá chồi ghép Năm Roi trên gốc ghép bƣởi Bồng ở tuần 4………….52 Hình 4.10: Chồi ghép Da Xanh trên gốc ghép bƣởi Bồng ở tuần 2 (trái) và tuần 3 (phải)……………………………………………….53 Hình 4.11: Chồi ghép Da Xanh trên gốc ghép bƣởi Xim Vang ở tuần 1 (trái) và tuần 3( phải)……………………………………..54 xii DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng Trang Bảng 2.1 : Thành phần rệp hại cây trồng thuộc họ cam quýt chủ yếu ở Việt Nam…………………………………………………………12 Bảng 3.1: Thành phần môi trƣờng MS (Murashige & Skoog) .......................... 29 Bảng 3.2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm ..................................................................... 30 Bảng 4.1: Ảnh hƣởng của kỹ thuật vi ghép đến tỷ lệ sống của cây vi ghép ..... 35 Bảng 4.2: Ảnh hƣởng của kỹ thuật vi ghép đến khả năng hình thành chồi mới của cây vi ghép ................................................ 40 Bảng 4.3: Ảnh hƣởng của kỹ thuật vi ghép đến chiều cao chồi của cây vi ghép ................................................................................ 45 Bảng 4.4: Ảnh hƣởng của kỹ thuật vi ghép đến số lá đƣợc hình thành của cây vi ghép ................................................................................ 51 xiii DANH SÁCH CÁC BIỂU ĐỒ Biểu đồ Trang Biểu đồ 4.1: Tỷ lệ sống của 18 nghiệm thức……………………..……………39 Biểu đồ 4.2: Tỷ lệ chồi bật mầm của 18 nghiệm thức………………………...43 Biểu đồ 4.3: Chiều cao chồi của 18 nghiệm thứ.………………………………50 Biểu đồ 4.4: Số lá của 18 nghiêm thức………………………………………....55 1 Chƣơng 1 GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề Khí hậu Việt Nam là khí hậu nóng ẩm nhiệt đới rất thuận lợi cho các loại cây trồng khác nhau sinh trƣởng và phát triển. Trong nhiều loại cây trồng khác nhau ấy thì cây có múi là một chủng loại cây ăn trái chiếm vị thế quan trọng trên thế giới. Thật vậy, ngoài vai trò cung cấp một lƣợng vitamin dồi dào cho sức khỏe con ngƣời, cây có múi còn là loại cây mang lại giá trị kinh tế cao và làm tăng ngoại tệ đáng kể nhờ xuất khẩu. Việt Nam là một trong những nƣớc bản địa của vùng phát sinh cây có múi, và cho đến nay cây có múi giữ vị trí quan trọng trong ngành sản xuất trái cây. Tuy nhiên những năm gần đây, dịch bệnh vàng lá greening cùng nhiều loại bệnh truyền nhiễm khác đã lây lan mạnh làm suy yếu cây, từ đó làm giảm năng suất và phẩm chất quả. Để có giống tốt cung cấp cho các nhà vƣờn, công tác giống có vai trò rất quan trọng trong việc cung cấp giống cho các nhà vƣờn. Để có đƣợc giống sạch virus cũng nhƣ sạch các bệnh khác, thỏa mãn yêu cầu cấp thiết về chất lƣợng thì vi ghép cây là điều cần thực hiện trong sản xuất cây có múi hiện nay. Đƣợc sự phân công của Bộ môn Công Nghệ Sinh Học Trƣờng Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh, chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu kỹ thuật vi ghép cây Bƣởi (Citrus grandis)”. 1.2 Mục đích - yêu cầu 1.2.1 Mục đích Nghiên cứu các kỹ thuật vi ghép cây bƣởi nhằm tạo ra cây bƣởi in vitro sạch bệnh. 1.2.2 Yêu cầu  Theo dõi sự sinh trƣởng của cây bƣởi in vitro nuôi cấy từ hạt đƣợc dùng làm gốc ghép.  Theo dõi sự sinh trƣởng của cây bƣởi vi ghép sau khi ghép. 2 1.3 Đối tƣợng nghiên cứu Thực hiện vi ghép trên cây bƣởi với gốc ghép là cây bƣởi Bồng ở Huế và bƣởi Xim Vang ở huyện Vĩnh Cữu, tỉnh Đồng Nai. Cành ghép là các giống bƣởi cao sản đƣợc ƣa chuộng trên thị trƣờng hiện nay cụ thể là bƣởi Năm Roi ở Vĩnh Long, bƣởi Da Xanh ở Bến Tre, bƣởi Đ