Chương1: Nhân giống vô tính cây trồng

- H t gi ng có th b o qu n ñư c trong th i gian dài trong các d ng c ñơn gi n như

bao bì, chum, v i, chai, l ... tuỳ thu c t ng lo i h t và s r i ro trong quá trình b o qu n

th p, h t gi ng ñ m b o t l s ng cao.

- D dàng v n chuy n và phân ph i kh i lư ng l n h t gi ng t nơi s n xu t ñ n nơi

tiêu th .

- Các lo i sâu b nh và virut ph n l n là không lây truy n qua h t nên cây gi ng m c t

h t là cây s ch b nh.

+ Nh ng như c ñi m

Như c ñi m l n nh t c a phương pháp nhân gi ng h u tính là ña s cây con ñư c sinh

ra t h t s có nh ng tính tr ng thay ñ i so v i cây m , m i m t s thay ñ i ñó là ñ i di n

c a m t t h p gen m i ñư c hình thành trong quá trình phân bào gi m nhi m. Vì v y cây

nhân gi ng b ng phương pháp h u tính thư ng không ñ ng ñ u và không hoàn toàn mang

các tính tr ng như cây m .

Ð i v i lo i cây ăn qu , cây công nghi p dài ngày thì nhân gi ng b ng phương pháp

h u tính ngày càng gi m, ngư i ta ch áp d ng hình th c này trong các trư ng h p khó

thành công trong phương pháp nhân gi ng vô tính, các lo i cây có h t ña phôi, s d ng cho

công tác lai t o và ch n l c gi ng.

3. Nhân gi ng cây tr ng b ng phương pháp vô tính

Khái ni m : nhân gi ng vô tính cây tr ng là phương pháp t o cây con t các cơ quan, b

ph n dinh dư ng c a cây như cành, thân, r , lá, c ..... Ðây là hình th c nhân gi ng ph bi n

nhi u lo i cây tr ng. Quá trình nhân gi ng vô tính có th di n ra trong t nhiên và nhân t o.

3.1 Nhân gi ng vô tính t nhiên

Là hình th c nhân gi ng mà con ngư i l i d ng kh năng sinh s n dinh dư ng c a cây

tr ng, l i d ng kh năng phân chia các cơ quan dinh dư ng c a cây tr ng ñ hình thành

m t cá th m i có kh năng s ng ñ c l p v i cây m và mang các tính tr ng c a cây m .

Hình th c này bao g m :

* Dùng thân bò lan :

ph n m t gi a hai lóng, n u ñư c ti p xúc

v i ñ t s m c r , phía trên m c ch i ñ t o thành

m t cây con hoàn ch nh, tách r i kh i cơ th m

ñem tr ng thành m t cây m i.

Bi n pháp này thư ng áp d ng ñ i v i m t s

lo i cây có tia thân như cây dâu tây. Bi n pháp này

r t ñơn gi n vì lo i cây này khi tia thân bò ñ n ñâu

thì m i ñ t s hình thành m t cây m i, ta ch vi c

tách các cây m i ñem tr ng (hình 1.1).

Hình 1.1: Thân bò lan

* Tách ch i : Ch i ñư c hình thành t g c thân chính có ñ y ñ thân, lá, r . Tuỳ t ng

lo i cây tr ng mà có các lo i ch i khác nhau như ch i thân (chu i), ch i ng m (khoai

nư c, sen), ch i cu ng qu , ch i chóp qu (d a). Các ch i nay sau khi tách kh i cơ th m

có th ñem tr ng ngay ho c qua giai ño n vư n ươm.

* Nhân gi ng b ng thân c , thân r (thân sinh ñ a) : Trên thân c a lo i cây sinh ñ a

có mang các ch i ho c nhi u m t ch i, m i m t có th phát tri n thành ch i và thành cây

hoàn ch nh, do v y có th dùng cây sinh ñ a ñ nhân gi ng như hành, khoai tây, g ng,

hoàng tinh...

3.2. Nhân gi ng v tính nhân t o

Là hình th c nhân gi ng vô tính có s tác ñ ng c a các bi n pháp cơ h c, hoá h c, công

ngh sinh h c... ñ ñi u khi n s phát sinh các cơ quan b ph n c a cây như r , ch i, lá...

hình thành m t cây hoàn ch nh hoàn toàn có kh năng s ng ñ c l p v i cây m . Cây ñư c

t o nên t phương th c nhân gi ng này mang hoàn toàn ñ c tính di truy n như cây m .

Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Sinh lý Th c v t ng d ng ……………………….4



Ngư i ta phân chia làm hai lo i :

-Nhân gi ng vô tính ñư c th c hi n trong ñi u ki n t nhiên (in vivo), v i hình th c

này, cây gi ng t o ra có kích thư c l n (Macro propagation)

-Nhân gi ng vô tính ñư c th c hi n trong phòng thí nghi m (in vitro), v i hình th c

này cây gi ng có kích thư c nh (Micro propagation).

4. Nhân gi ng vô tính in vivo (Macro propagation)

Nhân gi ng vô tính in vivo t c là quá trình nhân gi ng ñư c th c hi n trong ñi u ki n

t nhiên g m các hình th c như tách cây, giâm cành, chi t cành, ghép m t ñ t o cây con

có ñ c tính gi ng h t cây m .

* Cơ s khoa h c

T t c các lo i th c v t ñ u có ñ c tính tái sinh, t c là, khi tách r i m t cơ quan b

ph n nào ñó c a cây ra kh i cây m thì lúc ñó tr ng thái nguyên v n c a cây b vi ph m,

nh có ñ c tính tái sinh mà cây có kh năng khôi ph c l i tr ng thái nguyên v n c a mình.

Ð c tính tái sinh th c v t l n hơn ñ ng v t r t nhi u. V n d ng ñ c tính tái sinh c a th c

v t mà con ngư i ñi u khi n cây tr ng theo hư ng có l i như bi n pháp c t t a t o tán cho

cây c nh, cây l y búp ; nhân gi ng vô tính cây tr ng.... Trong bi n pháp nhân gi ng vô tính

cây tr ng thì kh năng ra r b t ñ nh c a cành chi t, cành giâm ho c li n v t ghép ñ u d a

vào ñ c tính tái sinh ñ ñ m b o tính nguyên v n c a cây.

Khi tách m t cành ra kh i cây m thì cây ñó ñã b m t tính nguyên v n c a mình, ñ

khôi ph c l i tính nguyên v n c a mình, cây có kh năng sinh ra m t ch i m i ñ bù ñ p

cành v a m t ñi. Ð ng th i cành ñư c tách ra kh i cây m lúc ñó cũng b m t tính nguyên

v n c a m t cây, t c là, cành b thi u ph n r ñ tr thành cây hoàn ch nh, nên nó s t

khôi ph c tính nguyên v n c a mình b ng kh năng hình thành r b t ñ nh ñ tr thành cây

hoàn ch nh. Ho c khi ghép m t thì nh kh năng tái sinh c a các t bào xung quanh ph n

b c t ñã làm li n v t thương và ti p nh n m t ghép.

* Ưu ñi m c a phương pháp nhân gi ng vô tính in vivo

Nhân gi ng vô tính in vivo b ng các bi n pháp giâm cành, chi t cành và ghép m t có

m t s ưu ñi m chính sau :

- T l thành công trong nhân gi ng cao. Các bi n pháp giâm, chi t cành ho c ghép m t

t l t o cây gi ng thư ng ñ t ñư c t 50% ñ n 100% tuỳ theo t ng ñ i tư ng cây tr ng và

các bi n pháp áp d ng. Hi n nay, ngư i ta thư ng s d ng các ch t ñi u ti t sinh trư ng ñ

khích thích s ra r b t ñ nh cho cành chi t cành giâm thì t l ra r ñ t t i 100%.

- Th i gian t o cây gi ng nhanh. Thông thư ng th i gian t o cây gi ng trong k thu t

giâm, chi t cành ho c ghép m t ch t vài ngày ñ n vài tháng tuỳ theo t ng ñ i tư ng cây

tr ng và bi n pháp áp d ng. B môn Sinh lý th c v t- Trư ng ñ i h c Nông Nghi p I r t

thành công trong k thu t giâm cành c a nhi u lo i ñ i tư ng cây tr ng như cây khoai tây,

c m chư ng, cây roi, bư i, chanh... ch sau t 3 ñ n 7 ngày thì cành giâm ra r b t ñ nh và

sau kho ng 1- 4 tu n thì cây gi ng ñ tiêu chu n xu t vư n.

- T o cây gi ng có kích thư c l n. Cây gi ng ñư c t o b ng bi n pháp giâm, chi t cành

ho c ghép m t có kích thư c l n hơn nhi u so v i phương pháp nhân gi ng in vitro. Kích

thư c c a cây gi ng kho ng t m t ñ t ñ n nhi u ñ t cây tuỳ thu c vào ñ i tư ng cây

tr ng và nhu c u c a h s nhân gi ng.

- Cây gi ng mang ñ c tính c a cây m . Bi n pháp giâm chi t cành và ghép m t cũng

như các bi n pháp nhân gi ng vô tính nói chung, cây gi ng t o thành t các cơ quan dinh

dư ng c a cây m nên có tu i sinh h c c a cây m và mang ñ c tính di truy n c a cây m .

- Thao tác và trang thi t b ñơn gi n. K thu t nhân gi ng vô tính b ng bi n pháp giâm,

chi t cành ho c ghép m t r t d dàng áp d ng cho m i ñ i tư ng lao ñ ng trong ngh làm

vư n. M i thao tác trong quy trình giâm chi t cành ho c ghép m t r t ñơn gi n và hoàn

toàn không yêu c u các thi t b hi n ñ i.



Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Sinh lý Th c v t ng d ng ……………………….5



4.1. Nhân gi ng vô tính b ng tách cây

M i cây thư ng ch có m t g c và m t b r , tuy nhiên, con ngư i có th s d ng các

bi n pháp k thu t tác ñ ng ñ cây phát sinh nhi u g c, m i g c có b r riêng bi t, r i

tách riêng t ng g c ñem tr ng thành cây m i. Ví d bi n pháp cưa g c cho n y ch i r i

vun ñ t vào g c cho ra r , tách ra tr ng. Phương pháp này ch m, hi u qu th p, t n công

nên ít ñư c áp d ng.

4.2. Nhân gi ng vô tính b ng giâm, chi t cành

Phương pháp giâm, chi t cành d a trên kh năng hình thành r b t ñ nh c a cành giâm

ho c chi t khi ñư c c t r i kh i cây m . Phương pháp này thư ng ñư c áp d ng cho c hai

nhóm cây thân g và thân th o như cây v i, nhãn, cam, chanh, khoai tây, mía, d a, hoa

cúc, c m chư ng....

* Cơ s khoa h c c a s hình thành r b t ñ nh

Khi có tác ñ ng vào cây m như c t cành giâm ra kh i cơ th cây m ho c khoanh v

cành chi t thì lúc ñó trong cơ th cây m s b t ñ u ho t hoá s hình thành r b t ñ nh. Y u

t gây ho t hoá s hình r b t ñ nh là auxin.

Khi có tác ñ ng c t cành ho c khoanh v thì auxin s ñư c hình thành m t cách nhanh

chóng t i ñ nh sinh trư ng và các cơ quan non, sau ñó qua h th ng m ch libe auxin ñư c

v n chuy n v ph n v t c t c a cành chi t, cành giâm ñ kích thích t o r b t ñ nh. Vì v y,

s ra r b t ñ nh c a cành chi t, cành giâm nhanh hay ch m là hoàn toàn ph thu c vào

kh năng t ng h p auxin n i sinh c a t ng lo i cây tr ng. Ngư i ta có th x lý b sung

auxin ngo i sinh ñ thúc ñ y nhanh chóng s ra r b t ñ nh c a cành chi t, cành giâm.

S hình thành r b t ñ nh là m t quá trình, ñó là quá trình ph n phân hoá c a t bào

ti n tư ng t ng, ti p ñó là tái phân hoá ñ hình thành m m r (hình 2.1)

Quá trình hình thành r b t ñ nh chia làm ba giai ño n :

- Ph n phân hoá c a t bào ti n tư ng t ng ñ tr l i ch c năng phân chia t bào c a

mô phân sinh tư ng t ng ñ t o kh i t bào b t ñ nh (callus)

- Tái phân hoá t bào r t các t bào b t ñ nh ñ hình thành m m r b t ñ nh

- M m r sinh trư ng ñ hình thành r b t ñ nh.

Thông thư ng, giai ño n ñ u c a s hình thành r b t ñ nh c n lư ng auxin l n nh t

cho s ph n phân hoá t bào (10-4 - 10-5 g/cm3), giai ño n th hai c n lư ng auxin th p hơn

cho s tái phân hoá m m r (10 -7 g/cm3), còn giai ño n sinh trư ng r lư ng auxin c n r t

th p (10-11 - 10-12 g/cm3) ho c không c n auxin trong giai ño n này.



a



b

Hình 2.1: S ph n phân hoá t bào tư ng t ng ñ hình thành r b t ñ nh

a, b. Lát c t d c và c t ngang m m r b t ñ nh



Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Sinh lý Th c v t ng d ng ……………………….6



Trong k thu t giâm, chi t cành, ngư i ta thư ng x lý b sung các ch t thu c nhóm

auxin ngo i sinh ñ kích thích s t o r b t ñ nh nhanh và hi u qu hơn như IBA, α-NAA,

2,4D.... Tuỳ theo ch t s d ng và lo i cây tr ng, cũng như tuỳ theo phương pháp x lý mà n ng ñ

s d ng là khác nhau.

Có ba phương pháp chính ñ x lý auxin cho s ra r b t ñ nh:

- Phương pháp x lý n ng ñ loãng: n ng ñ x lý vào kho ng vài ch c ppm.

V i phương th c giâm cành thì ngâm ph n g c vào dung d ch trong th i gian 12 ñ n

24 gi r i c m cành giâm vào giá th .

V i phương th c chi t cành thì tr n dung d ch x lý v i ñ t bó b u trư c khi bó b u

xung quanh v t khoanh v .

- Phương pháp x lý n ng ñ ñ c: n ng ñ x lý kho ng vài nghìn ppm.

V i phương th c giâm cành thì nhúng r t nhanh ph n g c vào dung d ch trong kho ng

1-2 giây r i c m ngay vào giá th

V i phương th c chi t cành thì dùng bông t m dung d ch x lý và ch c n bôi lên trên

v t khoanh v trên (nơi s xu t hi n r ) trư c khi bó b u...

- S d ng d ng b t: có nhi u ch ph m giâm chi t cành d ng b t, trong thành ph n có

ch a auxin v i m t t l nh t ñ nh ñư c ph i tr n v i m t lo i b t nào ñó. Khi giâm cành

ch c n ch m v t c t c a cành giâm vào ch ph m b t r i c m vào giá th .

a. Nhân gi ng vô tính b ng chi t cành

* Ưu ñi m :

- Cây con d s ng, sinh trư ng nhanh, m c kho

- Cây con mang ñ y ñ ñ c tính di truy n c a cây m

- Cây th p, tán g n nên thu n ti n cho chăm sóc và thu ho ch

* Như c ñi m :

- H s nhân gi ng không cao, ch s d ng trong s n xu t nh

- Cây nhanh già c i, tu i th vư n cây th p, kh năng ch ng ch u v i ñi u ki n b t l i

c a môi trư ng không cao

- Cây m b khai thác nhi u s làm gi m tu i th và s c s ng

* Các hình th c chi t cành

+ Chi t cành b ng bi n pháp u n vít cành

Bi n pháp u n cành thư ng áp d ng cho

ñ i tư ng cây thân b i, thân th o như cây

ñ quyên, kim ngân, ráy thơm...

Cách ti n hành : u n vít cành xu ng r i

ph ñ t lên, sau m t th i gian ph n ñư c

ph ñ t s ra r (hình 3.1). Ð kích thích ra

r nhanh có th gây v t thương nh lên

cành u n t i ph n ph ñ t. C t r i t ng

ph n ñã ra r ñ t o cây gi ng m i.

Hình 3.1: Bi n pháp u n vít cành

+ Chi t cành trên cây

Ðây là bi n pháp áp d ng ph bi n cho nhóm cây thân g như lo i cây ăn qu nhãn, v i

h ng xiêm, chanh, roi, cam, quýt, bư i... ; nhóm cây công nghi p như chè, cà phê...; nhóm

cây r ng như b ch ñàn, qu , hương... cành v n trên cây t khi ñư c chi t ñ n khi ra r

b t ñ nh t o cây hoàn ch nh m i c t xu ng ñem tr ng.

Theo h c thuy t chu kỳ tu i c a Trailakhyan thì m i cành trên cây có tu i sinh h c

khác nhau. N u cành có tu i sinh h c trung bình s có kh năng t o r b t ñ nh t t hơn

nh ng cành có tu i sinh h c quá l n ho c quá nh . Vì v y, v i m c ñích nhân gi ng vô

tính b ng k thu t chi t cành ngư i ta thư ng l a ch n nh ng cành trên cây có tu i sinh

h c trung bình hay còn g i là cành bánh t ñ chi t.

Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Sinh lý Th c v t ng d ng ……………………….7



Cách ti n hành: dùng dao s c c t hai khoanh v cách nhau kho ng 2-3 cm (hình 4.1.

a,b) sau ñó lo i b l p v ngoài, dùng dao s c c o s ch l p v tr ng ti p theo ñ n t n ph n

g (hình 4.1.c).

Thư ng ñ phơi cành kho ng m t bu i

ho c m t ngày sau m i bó b u.

Ð i v i nh ng cây khó ra r như cây h ng

xiêm, m n, mơ, mít... trư c khi bó b u ta nên

x lý cho v t khoanh v (v t khoanh trên)

dung dich auxin (α-NAA) 4000 -8000 ppm

ho c tr n dung dich auxin vào h n h p bó b u

v i n ng ñ th p hơn (40 - 100 ppm).

Nguyên li u dùng ñ bó b u thư ng s

d ng là h n h p gi a ñ t vư n ho c ñ t bùn ao

Hình 4.1: Cách khoanh v cành chi t

phơi khô, ñ p nh tr n v i m t trong s

a,b. khoanh v c. Bóc và c o s ch l p v

nguyên li u h u cơ như tr u b i, mùn cưa, rơm

rác m c , r bèo tây... v i t l 2/3 ñ t v i 1/3

nguyên li u h u cơ.

Ð m b o 70% ñ m c a h n h p bó b u. Giây bu c

Phía ngoài c a b u chi t b c b ng gi y PE

trong. Bu c ch t hai ñ u b u chi t vào cành ñ

H n h p bó

b u không b xoay xung quanh cành chi t

b u chi t

B c gi y

(hình 5.1).

PE trong



Hình 5.1: Cách bó b u cành chi t



a

b

Hình 6.1: S ra r b t ñ nh c a cành chi t ñ tiêu chu n c t

a. Ra r b t ñ nh

b. C t cành chi t

Sau ñó theo dõi qua l p PE khi th y r ñã m c ra phía ngoài b u và chuy n màu tr ng

nõn sang màu tr ng ngà ho c hơi ng màu xanh thì có th cưa cành chi t ñ tr ng vào

vư n ươm (hình 6.1. a,b)

b. Nhân gi ng vô tính b ng giâm cành

* Ưu ñi m :

- Cây con gi ñ ơc các tình tr ng di truy n c a cây m , vư n cây ñ ng ñ u thu n ti n

chăm sóc, thu ho ch

- Th i gian nhân gi ng tương ñ i nhanh, h s nhân gi ng cao

- Chu kỳ khai thác ng n, hi u qu kinh t cao



Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Sinh lý Th c v t ng d ng ……………………….8



* Như c ñi m :

- Tu i th vư n cây th p, chu kỳ kinh doanh ng n

- Ðòi h i ngư i s n xu t có trình ñ k thu t nh t ñ nh

- T n nhi u công chăm sóc

* Các hình th c giâm cành

Tuỳ theo t ng ñ i tư ng cây tr ng và m c ñích nhân gi ng mà ngư i ta áp d ng các

hình th c giâm cành khác nhau. Sau ñây là m t s bi n pháp giâm cành ph bi n cho các

ñ i tư ng cây tr ng :

+ Giâm cành b ng bi n pháp c t cành ho c c t thân.

Ðây là bi n pháp áp d ng ph bi n cho nhi u ñ i tư ng cây tr ng, các lo i cây thân g

như cây nhãn, v i, cam, chanh, bư i, cà phê, chè... ; các lo i cây rau, cây hoa thân th o như

khoai tây, hoa cúc.... M t s cây có th th c hi n nhân gi ng b ng phương pháp c t cành

ho c c t thân quanh năm. Trong khi ñó m t s cây ñ c bi t là m t s cây thân g ch có th

th c hi n vào mùa r ng lá khi mà cây ñang tr ng thái ng ngh .

Cách ti n hành : dùng dao s c c t vát v trí phía dư i c a ñ t cành ho c ñ t thân v i

kích thư c tuỳ thu c vào t ng ñ i tư ng cây tr ng và m c ñích nhân gi ng. Có th c t

t ng ñ t ñơn ho c ñ t kép (ñ i v i cây có lá ñ i x ng) (hình 7.1. a,b,c,d). Lo i b b t m t

ph n c a lá n u lá quá to. Nhúng nhanh auxin (α-NAA vài nghìn ppm) vào v t c t n u c n

thi t, sau ñó c m vào giá th giâm cành v i chi u sâu kho ng 1cm ho c ñ t n m ngang l p

1/2 thân vào giá th (ñ i v i cây mía, ñay, mây...). Ð m b o ñ m thích h p c a giá th

và ñ m bão hoà trên b m t lá ñ n khi xu t hi n r b t ñ nh c a cành giâm. Chăm sóc

c n th n ñ n khi xu t vư n.



(a)



(b)

(c)

(d)

Hình 7.1: Giâm cành b ng các bi n pháp c t cành, c t thân

a. C t cành ; b. C t thân n m ngang ; c. C t ñ t ñơn ; d. C t ñ t kép



Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Sinh lý Th c v t ng d ng ……………………….9



Hình 8.1: Giâm cành b ng bi n pháp c t lá

a. Giâm lá nguyên v n

b. Giâm m u lá

+ Giâm cành b ng bi n pháp c t lá

Bi n pháp này ñư c áp d ng ñ i v i các lo i cây c nh, cây tr ng ch u trong nhà, ñ c

bi t thư ng s d ng ñ i v i cây lá b ng. Có hai lo i ki u c t lá : c t toàn b lá và c t m u

lá (hình 8.1. a,b) . Khi lá ñư c c t r i kh i cây m thì r b t ñ nh s ñư c hình thành t i

ph n cu ng lá ho c tr c ti p trên lá.

Cách ti n hành : Bi n pháp này m i thao tác và quy trình ti n hành cũng tương t như

bi n pháp c t cành ñã nêu trên nhưng ch dùng ph n lá cây ñ giâm.

Dùng dao s c c t m t m u lá cây ho c c lá cây g m c ph n cu ng ho c không có

cu ng tuỳ theo t ng lo i cây, sau ñó x lý auxin vào v t c t n u c n thi t. Ð t m u lá ho c

c m ph n cu ng lá vào giá th . Sau m t th i gian trên lá ho c t i ph n cu ng s hình thành

r b t ñ nh. N u ph n cu ng lá có c m t ng thì m t ng s b t ch i hình thành cây ho c

cũng có th t trên ph n lá hình thành ch i m i ñ thành cây mà không c n có m t ng .

Trong k thu t giâm cành c n chú ý :

- Giá th là cát m dùng ñ giâm cành là t t nh t, có nhi u lo i cát như cát thô, cát m n,

cát ñen, cát vàng...tuỳ theo t ng ñ i tư ng cây tr ng mà s d ng lo i cát nào cho thích

h p. Cát có ñ c tính trơ, thoát nư c và x p s t o ñi u ki n thu n l i cho s ra r . Cát dùng

làm giá th ph i s ch ñ tránh n m, khu n ho c các t p ch t làm ch t cành giâm. Thư ng

s d ng lo i cát m i khai thác ho c cát cũ thì ph i ñư c r a s ch b ng cách ngâm cát trong

HCl ho c thu c tím trong vài gi sau ñó r a nhi u l n dư i vòi nư c

- Cành m i giâm v n x y ra quá trình thoát hơi nư c trên b m t lá nhưng cành giâm

chưa có r ñ hút nư c d n ñ n m t cân b ng nư c, cành giâm b héo và ch t. Vì v y, c n

ph i thư ng xuyên phun m ñ m b o ñ m bão hoà trên b m t lá làm gi m s thoát hơi

nư c cho ñ n khi cành giâm xu t hi n r b t ñ nh

4.3. Nhân gi ng vô tính b ng phương pháp ghép

Ghép là phương pháp ñư c th c hi n b ng cách l y m t b ph n c a nh ng cây gi ng

t t, ñang sinh trư ng như ño n cành, ño n r , m m ng ... l p ñ t vào v trí thích h p trên

cây khác g i là g c ghép ñ t o thành m t t h p ghép, cùng sinh trư ng phát tri n và t o

nên m t cây m i hoàn ch nh.

a. Cơ s khoa h c c a phương pháp ghép

Phương pháp ghép d a vào ñ c tính tái sinh li n v t thương c a cây. T bào t i ph n b

thương trên cây có kh năng tái phân chia liên t c thành m t ñám t bào ñ li n v t thương

và ti p nh n ph n ñư c ghép vào cây.

Khi ghép c n áp sát ph n mô phân sinh tư ng t ng c a ph n ghép v i g c ghép, t i ñó

mô phân sinh c a g c ghép ho t ñ ng m nh làm l p ñ y ch tr ng gi a hai v t c t, các t

ch c mô t bào c a ph n ghép và g c ghép d n d n hoà h p, g n v i nhau. H th ng m ch



Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Sinh lý Th c v t ng d ng ……………………….10



floem và xylem d n ñư c liên k t l i v i nhau và thông su t. Lúc này, ch i ghép ñư c

cung c p ch t dinh dư ng và nư c nên b t ñ u sinh trư ng, g c ghép và ch i ghép tr

thành m t cơ th m i.

Cây nhân gi ng b ng phương pháp ghép v n hoàn toàn gi ñư c nh ng tính tr ng như

cây m .

b. M c ñích và các ưu nh ơc ñi m c a phương pháp ghép

*M c ñích

- Nhân gi ng vô tính cây tr ng trong trư ng h p các phương pháp nhân gi ng khác khó

th c hi n ho c kém hi u qu .

- Thay ñ i m t ph n ho c m t b ph n c a cây này b ng m t ph n ho c b ph n c a

cây gi ng khác.

- T n d ng nh ng ưu ñi m c a g c ghép cho các cây tr ng c n nhân gi ng

- C i t o nh ng ph n b h i (gãy, sâu b nh) c a cây

- S d ng phương pháp ghép ñ test cây ch ng ch u b nh

* Ưu ñi m :

- Gi ñư c h u h t các tính tr ng c a cây m

- H s nhân gi ng cao, cây ghép có tu i th cao

- Có kh năng thay ñ i gi ng khi c n mà không ph i tr ng m i (gi ng cũ, năng su t

th p, sâu b nh...) ho c c u ch a các b ph n h ng (b h i g c, r d n t i ch t toàn cây

thì ghép ñ thay r )

- Khai thác các ưu ñi m c a cây làm g c ghép như : kh năng sinh trư ng, kh năng

ch ng ch u sâu b nh và ñi u ki n ngo i c nh b t l i (h n, úng, l nh...)

- S d ng trong công tác lai gi ng

* Như c ñi m :

- Cây s d ng làm g c ghép thư ng tr ng b ng h t nên sinh trư ng không ñ ng ñ u khó

chăm sóc

-C n ñ i ngũ k thu t có trình ñ am hi u v k thu t ghép, gi ng cây tr ng

- C n ñ u tư nhi u công s c ñ ch n t h p ghép thích h p tuỳ theo t ng lo i cây tr ng

và t ng vùng nh t ñ nh

c. Phương pháp ghép m t

Trong k thu t ghép, có m t s hình th c ghép khác nhau như ghép áp, ghép cành,

ghép m t. Tuỳ theo t ng ñ i tư ng cây tr ng và m c ñích ghép ñ l a ch n hình th c ghép

thích h p. V i m c ñích nhân gi ng vô tính cây tr ng thư ng s d ng hình th c ghép m t.

Ghép m t có nhi u ki u ñư c g i theo v t r ch ph n g c ghép : ghép nêm, ghép ch T, U,

H, I, ...

* Ưu ñi m c a phương pháp : ghép m t là hình th c ghép r t ph bi n, áp d ng ñư c

cho nhi u lo i gi ng cây tr ng khác nhau. Thao tác ñơn gi n, thu n ti n. H s nhân gi ng

cao. D dàng b o qu n và v n chuy n v t li u ghép.

* Cách ti n hành :

- L y m t ghép : ch n m t ghép trên cành "bánh t ", không b sâu b nh (hình 9.1).

Tách m t ghép theo ki u bóc v (cành táo...), ho c c t vát ph n m t (cành chanh, bư i,

cam...) (hình 10.1 a,b,c,d)



Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Sinh lý Th c v t ng d ng ……………………….11



Hình 9.1: Ch n

a

b

m t ghép trên cành Hình 10.1 a,b : Tách m t ghép trên

"bánh t

cây thân g



c



d



Hình 10.1 c,d : Tách m t ghép trên

cây h cam chanh



Hình 11.1: Bu c

ch t m t ghép vào

a

b

g c ghép

Hình 12.1. a,b: M t ghép sau khi tháo dây bu c (a) và n y ch i (b)

- Chu n b g c ghép : dùng dao s c m "c a s " ph n v c a thân cây. Bóc mi ng v

trên v t khía. Ti n hành ñ t m t ghép vào phía trong "c a s " và ñ y c a s b ng l p v

m i tách, cu n ch t ph n ghép b ng dây nilon m ng (tránh ñ nư c mưa g m vào bên

trong) (hình 11.1). Sau kho ng 15-20 ngày có th m dây bu c và c t mi ng v ñ y phía

ngoài mi ng ghép (hình 12.1 a,b). Ð kích thích m t ng m c m m nhanh, sau khi m dây

bu c kho ng 7 ngày ti n hành c t ng n g c ghép. Thư ng c t ng n g c ghép cách m t

ghép kho ng 2-3 cm, nên c t nghiêng kho ng 45o v phía ngư c chi u v i m t ghép ñ

tránh nư c nh vào m t ghép. Phương pháp ghép "c a s " có t l s ng cao kho ng t 70100% tuỳ theo t ng lo i cây.

5. Nhân gi ng vô tính in vitro (Micro propagation)

Nhân gi ng vô tính cây tr ng in vitro hay vi nhân gi ng (Micro propagation) là m t

lĩnh v c ng d ng có hi u qu nh t trong công ngh nuôi c y mô t bào th c v t. Ðây là

phương pháp nhân gi ng hi n ñ i ñư c th c hi n trong phòng thí nghi m nên còn g i là

phương pháp nhân gi ng trong ng nghi m.

Khác v i các phương pháp nhân gi ng truy n th ng như giâm, chi t cành ho c ghép

m t, phương pháp nhân gi ng in vitro có kh năng trong m t th i gian ng n, có th t o ra

m t s lư ng cây gi ng l n ñ ng ñ u ñ ph kín m t di n tích ñ t nh t ñ nh mà các phương

pháp nhân gi ng khác không th thay th ñư c. Ngoài ra phương pháp này không ph thu c

vào ñi u ki n th i ti t nên có th ti n hành quanh năm. Ðây là m t hư ng ñang ñư c ng d ng

r ng rãi. Vi t Nam hi n nay có nhi u phòng thí nghi m nuôi c y mô, nhi u trung tâm s n

xu t cây gi ng hàng nam ñã cung c p m t lư ng ñáng k cây gi ng có ch t lư ng cao cho s n

xu t như chu i, d a, khoai tây, các lo i lan, cây c nh, cây lâm nghi p.

5.1. Cơ s khoa h c c a phương pháp nhân gi ng vô tính in vitro

K thu t nuôi cây mô t bào (tissue culture) nói chung và k thu t nhân gi ng vô tính in

vitro nói riêng ñ u d a vào cơ s khoa h c là có tính toàn năng, s phân hoá và ph n phân hoá.

a. Tính toàn năng c a t bào

Haberland (1902) l n ñ u tiên ñã quan ni m r ng m i m t t bào b t kỳ c a m t cơ th

sinh v t ña bào ñ u có kh năng ti m tàng ñ phát tri n thành m t cơ th hoàn ch nh. Theo

quan ñi m c a sinh h c hi n ñ i thì m i m t t bào ñã chuyên hoá ñ u ch a m t lư ng

thông tin di truy n (b ADN) tương ñương v i lư ng thông tin di truy n c a m t cơ th



Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Sinh lý Th c v t ng d ng ……………………….12



trư ng thành. Vì v y, trong ñi u ki n nh t ñ nh m t t bào b t kỳ ñ u có th phát tri n

thành m t cơ th hoàn ch nh. Ð c tính ñó c a t bào g i là tính toàn năng c a t bào.

Như v y, b t c m t t bào

nào cũng có th hình thành m t

cây hoàn ch nh. ðó cũng là cơ

s khoa h c c a k thu t nuôi

c y mô t bào (in vitro) nói

chung và k thu t nhân gi ng vô

tính (clone-nhân b n) nói riêng.

Qua ñó ngư i ta có th bi n m t

t bào b t kỳ (ho c m t m u

mô) thành m t cơ th hoàn

ch nh khi ñư c nuôi c y trong

m t môi trư ng thích h p có ñ y

ñ các ñi u ki n c n thi t cho t

bào th c hi n các quá trình phân

Hình 13.1: S d ng nuôi c y các lo i mô b t kỳ trên cây

hóa, ph n phân hoá (hình 13.1)

b. Tính phân hoá và ph n phân hoá c a t bào

+ Tính phân hoá c a t bào là s bi n ñ i c a các t bào phôi sinh thành các t bào c a

các mô chuyên hoá ñ m nhi m các ch c năng khác nhau. Trong cơ th th c v t có kho ng

15 lo i mô khác nhau ñ m nhi m các ch c năng khác nhau (mô d u, mô d n, mô bì, mô

khuy t....) nhưng chúng ñ u có cùng ngu n g c t t bào phôi sinh ñã tr i qua giai ño n

phân hoá t bào ñ hình thành các mô riêng bi t.

+Tính ph n phân hoá c a t bào : ñó là các t bào khi ñã ñư c phân hoá thành các mô

riêng bi t v i các ch c năng khác nhau nhưng trong ñi u ki n nh t ñ nh chúng v n có th

quay tr v tr ng thái phôi sinh ñ phân chia t bào. Ðó là tính ph n phân hoá c a t bào.

Trong k thu t nuôi c y các cơ quan dinh dư ng c a cây như lá, thân..., thì giai ño n

t o mô s o (callus), ñây chính là nh ng t bào ñã quay tr v tr ng thái phôi sinh có kh

năng phân chia liên t c mà m t h n ch c năng c a các cơ quan dinh dư ng như lá, thân

...trư c ñó.

S phân hóa và ph n phân hoá gi a t bào phôi sinh và t bào ñã chuyên hoá ñư c bi u

di n theo sơ ñ sau:

Phân hoá t bào

T bào phôi sinh



T bào chuyên hoá

Ph n phân hóa



V b n ch t s phân hoá và ph n phân hoá là quá trình ho t hoá gen. T i m t th i ñi m

nào ñó trong quá trình phát tri n cá th thì m t s gen ñư c ho t hoá và m t s gen khác b

c ch . Ði u này x y ra theo m t chương trình ñã ñư c mã hoá trong c u trúc phân t

ADN. Khi n m trong m t cơ th hoàn ch nh gi a các t bào có s c ch l n nhau, nhưng

khi ñư c tách r i và trong nh ng ñi u ki n nh t ñ nh thì các gen ñư c ho t hoá d dàng

hơn nên chúng có kh năng m t t c các gen ñ hình thành m t cá th m i. Ðó chính là cơ

s làm n n t ng cho k thu t nuôi c y mô t bào.

5.2. M c ñích c a phương pháp nhân gi ng vô tính in vitro

Trong lĩnh v c nhân gi ng vô tính in vitro thì k thu t nhân nhanh gi ng cây tr ng

ph c v nh ng m c ñích sau :



Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Sinh lý Th c v t ng d ng ……………………….13



- Nhân nhanh các ki u gen quý hi m làm v t li u cho công tác t o gi ng

- Nhân nhanh và duy trì các cá th ñ u dòng t t ñ cung c p cây gi ng c a các các lo i

cây tr ng khác nhau như cây lương th c, cây rau, cây hoa, cây c nh, cây dư c li u, cây

lâm nghi p...

- Nhân nhanh k t h p v i làm s ch virút.

- B o qu n các t p ñoàn gen, ñ c bi t ñ i v i lo i cây d b nhi m b nh trong ñi u ki n

t nhiên (khoai tây, khoai lang,) ho c các cây d b giao ph n.

5.3. Ưu, như c ñi m c a phương pháp nhân gi ng vô tính in vitro

Phương pháp nhân gi ng vô tính in vitro ñã ñư c E.F. Gerge (1993) nêu lên m t s ưu,

như c ñi m chính sau ñây:

a. Nh ng ưu ñi m

- Phương pháp nhân gi ng in vitro có kh năng hình thành ñư c s lư ng l n cây gi ng

t m t mô, cơ quan c a cây v i kích thư c nh kho ng 0,1- 10 mm. Trong khi ñó phương

pháp nhân gi ng truy n th ng (giâm chi t cành) thì ñ t o thành m t cây gi ng, ít nh t

ph i s d ng m t ph n cơ quan dinh dư ng c a cây v i kích thư c t 5-20 cm

- Hoàn toàn ti n hành trong ñi u ki n vô trùng nên cây gi ng t o ñư c s không b

nhi m b nh t môi trư ng bên ngoài.

- S d ng v t li u s ch virút và có kh năng nhân nhanh s lư ng l n cây s ch virút.

- Hoàn toàn ch ñ ng ñi u ch nh các tác nhân ñi u ch nh kh năng tái sinh c a cây như

thành ph n dinh dư ng, ánh sáng, nhi t ñ , ch t ñi u ti t sinh trư ng....theo ý mu n

- H s nhân gi ng cao nên có kh năng s n xu t s lư ng l n cây gi ng trong m t th i

gian ng n. H s nhân gi ng các lo i cây n m trong kho ng t 36 ñ n 1012 / năm, như

v y không có m t k thu t nhân gi ng vô tính nào khác l i có h s nhân gi ng cao hơn

- Có th ti n hành quanh năm mà không b chi ph i b i ñi u ki n ngo i c nh c a th i

v .

- Cây gi ng in vitro n u chưa có nhu c u s d ng thì có th b o qu n ñư c trong th i

gian dài trong ñi u ki n in vitro

b. Nh ng như c ñi m

- M c dù có h s nhân gi ng l n nhưng cây gi ng t o ra có kích thư c nh và ñôi khi

xu t hi n các d ng cây không mong mu n (bi n d , m ng nư c).

- Cây gi ng in vitro do ñư c cung c p ngu n hydrat carbon nhân t o nên kh năng t

t ng h p các v t li u h u cơ (t dư ng) c a cây kém. Ð ng th i, cây gi ng in vitro ñư c

nuôi dư ng trong bình thu tinh ho c bình nh a nên ñ m không khí thư ng bão hoà. Do

ñó, khi tr ng cây ra ngoài ñi u ki n t nhiên cây thư ng b m t cân b ng nư c, gây hi n

tư ng cây b héo và ch t. Vì v y, trư c khi chuy n cây t ñi u ki n in vitro ra ñi u ki n in

vivo, cây c n tr i qua giai ño n "hu n luy n " ñ quen d n v i ñi u ki n môi trư ng bên

ngoài có ñ m không khí th p và ánh sáng m nh.

- C n trang thi t b hi n ñ i, k thu t viên có tay ngh cao.

5.4. Ði u ki n c n thi t c a nuôi c y in vitro

* Ði u ki n trư c tiên là vô trùng. T t c các khâu nuôi c y ñ u ñư c thanh trùng: d ng

c nuôi c y, m u nuôi c y, môi trư ng (giá th ) và các thao tác nuôi c y... S thành công

hay th t b i c a công vi c nuôi c y mô là ph thu c vào vi c vô trùng. N u có m t khâu

nào ñó không vô trùng thì m u nuôi c y l p t c b nhi m vi sinh v t ho c n m và s ch t.

Kh trùng ñư c th c hi n b ng các phương ti n sau:

- N i h p : kh trùng b ng hơi nư c có nhi t ñ và áp su t cao. Thư ng áp d ng ti t

trùng cho môi trư ng nuôi c y, d ng c c y (chai, l , panh, dao, kéo, bông...) V i áp su t 1

atm tương ñương v i 121oC trong kho ng th i gian t 20 phút ñ n 30 phút là ñ m b o kh

trùng t t.

- T s y: kh trùng b ng nhi t ñ cao nên ch áp d ng kh trùng cho các d ng c thu

tinh và d ng c c y m u b ng kim lo i.

Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Sinh lý Th c v t ng d ng ……………………….14