Báo cáo dự án Nhân nhanh giống lan Dendrobium Mini Red Star bằng kĩ thuật nuôi cấy mô thực vật

Nội dung text: Báo cáo dự án Nhân nhanh giống lan Dendrobium Mini Red Star bằng kĩ thuật nuôi cấy mô thực vật

1. PHÒNG GIÁO DỤC ĐÀO TẠO ĐÔNG HƯNG TRƯỜNG THCS LIÊN GIANG -------------------------- BÁO CÁO KHOA HỌC KỸ THUẬT TÊN DỰ ÁN: “NHÂN NHANH GIỐNG LAN Dendrobium Mini Red Star BẰNG KĨ THUẬT NUÔI CẤY MÔ THỰC VẬT” Lĩnh vực : KHOA HỌC KỸ THUẬT Họ và tên: Nguyễn Thảo Vy & Nguyễn Linh Anh Học sinh lớp: 9A Trường: THCS Liên Giang Năm học: 2024 - 2025
2. LỜI CẢM ƠN Với tấm lòng kính trọng, chúng em xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu và các thầy cô giáo trường THCS Liên Giang đã tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp chúng em thực hiện dự án này. Với tấm lòng biết ơn sâu sắc, chúng em xin chân thành cảm ơn cô giáo Nguyễn Thị Chi – giáo viên trường THCS Liên Giang người đã hướng dẫn tận tình, động viên, giúp đỡ chúng em hoàn thành tốt dự án. Chúng em xin bày tỏ lòng cảm ơn tới gia đình anh chị Nguyễn Thị Chúc – chủ vườn lan Berry đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo điều kiện cho chúng em hoàn thành tốt công việc của mình. Cuối cùng, chúng em xin gửi lời biết ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè, những người luôn động viên, quan tâm, giúp đỡ và là chỗ dựa tinh thần lớn nhất giúp chúng em đạt được kết quả tốt trong dự án này. Chúng em xin chân thành cảm ơn!
3. MỤC LỤC I. VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .. ....4 1. Lí do chọn đề tài .................. ... ..4 2. Mục đích................... .................... . ....5 3. Lợi ích kinh tế mang lại.................................... .6 4. Địa điểm và thời gian thực tập......................... ... ..6 a. Địa điểm thực tập........................... ...... ....6 b. Thời gian thực tập................................................................................................6 II. THIẾT KẾ VÀ PHƯƠNG PHÁP........................................................................6 1. Cơ sở khoa học.....................................................................................................6 a. Nuôi cấy mô tế bào ........................................................................ .. . .6 b. Nuôi cấy mô tế bào thực vật.............................................. .. . ...6 c. Cơ sở khoa học của nuôi cấy mô tế bào thực vật...................... ..... . ....7 2. Quy trình thực hiện nghiên cứu........... .... 7 III. THỰC HIỆN: CHẾ TẠO VÀ KIỂM TRA . . .10 1. Kết quả thực hiện dự án.......................................................................................10 2. Một số vấn đề phát sinh trong quá trình nhân giống ..........................................14 IV. KẾT LUẬN KHOA HỌC VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ................................15 V. TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................................16
4. TÊN DỰ ÁN: “NHÂN NHANH GIỐNG LAN Dendrobium Mini Red Star BẰNG KĨ THUẬT NUÔI CẤY MÔ THỰC VẬT” Lĩnh vực : KHOA HỌC KỸ THUẬT I. VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Lí do chọn đề tài Ngành trồng hoa cây cảnh nói chung và hoa lan nói riêng là một ngành sản xuất công nghiệp đem lại hiệu quả kinh tế cao ở một số nước trên thế giới. Hoa lan thực sự trở thành sản phẩm nông nghiệp có giá trị kinh tế cao, nó thúc đẩy ngành sản xuất kinh doanh phát triển mạnh mẽ ở các nước Thái Lan, Singapore, Malaysia, Indonesia. Trong đó Thái Lan có kim ngạch xuất khẩu hoa lan cắt cành hàng trăm triệu USD mỗi năm. Ở nước ta trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển nhanh chóng của nền kinh tế thị trường. Đời sống xã hội không ngừng tăng lên vì vậy nhu cầu sử dụng hoa nói chung và hoa lan nói riêng cũng tăng nhanh. Hoa không chỉ dùng trong những dịp lễ tết như trước đây mà còn được sử dụng trong đời sống thường ngày của người dân với số lượng lớn. Số liệu thống kê cho thấy các loài hoa có chất lượng cao xuất hiện trên thị trường chủ yếu từ nguồn nhập nội được tiêu thụ nhiều nhất ở các đô thị, thành phố lớn. Điều này cho thấy việc sản xuất hoa và giống hoa lan ở nước ta chưa đáp ứng được nhu cầu thị hiếu của người sản xuất và tiêu dùng. Trong những năm gần đây, thị trường lan Dendrobium Mini Red Star có sức tiêu thụ lớn hơn bất kỳ một loại hoa nào khác. Tuy nhiên, sản xuất lan Dendrobium Mini Red Star ở Việt Nam còn nhiều hạn chế về mở rộng diện tích canh tác, ứng dụng kỹ thuật tiến bộ và vì vậy năng suất, chất lượng hoa chưa thực sự đáp ứng được yêu cầu thị trường. Việc mở rộng quy mô sản xuất cũng như đầu tư phát triển lan Dendrobium Mini Red Star còn gặp nhiều khó khăn do chưa có bộ giống hoa chất lượng cao, thích hợp với từng điều kiện sinh thái, đặc biệt là cho các vùng chuyên canh hoa. Hơn nữa, các biện pháp kỹ thuật trồng lan cũng chưa 4
5. thật phù hợp để áp dụng rộng rãi, đồng bộ từ các khâu trồng, chăm sóc, sử dụng phân bón, tưới tiêu đến đóng gói, vận chuyển Xuất phát từ thực tế, tại địa phương có mô hình sản xuất giống lan mang lại lợi nhuận cao, cũng như thời tiết có nhiều thuận lợi để phát triển giống lan mang lại lợi nhuận kinh tế cho các hộ sản xuất và xã Liên Giang. Xuất phát từ những lí do trên với mong muốn phát triển kinh tế gia đình và bà con nhân dân tại địa phương nên chúng em tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nhân nhanh giống lan Dendrobium Mini Red Star bằng kỹ thuật nuôi cấy mô thực vật” nhằm phát triển lan Dendrobium tiêu thụ nội địa và góp phần xuất khẩu hoa trong tương lai. Hoa lan Dendrobium Mini Red Star 2. Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu tuyển chọn và biện pháp kỹ thuật nhân giống lan Dendrobium Mini Red Star cho năng suất cao, chất lượng tốt, màu sắc đẹp, được thị trường chấp nhận nhằm đáp ứng yêu cầu của sản xuất và người tiêu dùng ở điều kiện miền Bắc Việt Nam 5
6. 3. Lợi ích kinh tế mang lại Góp phần phát triển kinh tế gia đình, chuyển dịch mô hình sản xuất mang lại lợi nhuận cao từ bán giống lan ra thị trường, giúp đỡ bố mẹ không còn vất vả với việc trồng lúa bấp bênh, mất mùa khi thời tiết thiên tai không thuận lợi. 4. Địa điểm và thời gian thực hiện dự án a) Địa điểm thực hiện Phòng nuôi cấy mô của gia đình chị Nguyễn Thị Chúc – Chủ vườn lan Berry Địa chỉ: xóm 11, thôn Minh Hồng, xã Liên Giang, huyện Đông Hưng, tỉnh Thái Bình b) Thời gian thực hiện Thời gian thực hiện dự án từ ngày 06/1/2024 đến ngày 30/9/2024 II. THIẾT KẾ VÀ PHƯƠNG PHÁP 1. Cơ sở khoa học a) Nuôi cấy mô tế bào là gì? Đó là tổng hợp các kỹ thuật được sử dụng để nuôi cấy và duy trì mô tế bào trong điều kiện vô trùng. Biện pháp này sẽ được áp dụng trên các môi trường giàu dinh dưỡng và với những thành phần đã được xác định từ trước. Nuôi cấy mô tế bào bao gồm nuôi cấy mô tế bào động vật và nuôi cấy mô tế bào thực vật. b) Nuôi cấy mô tế bào thực vật Là thuật ngữ để nói về việc nuôi cấy tất cả các phần của thực vật (tế bào đơn, mô sẹo, cơ quan sinh trưởng ). Đây là phương pháp nghiên cứu tất cả các vấn đề liên quan đến thực vật như sinh lý học, sinh hóa học, di truyền học và cấu trúc thực vật. Chúng ta sẽ tách rời tế bào thực vật và chuyển nó vào trong một môi trường dinh dưỡng thích hợp giống như trong cơ thể sống, giúp tế bào phân chia, biệt hóa thành mô, cơ quan và phát triển thành cây hoàn chỉnh. 6
7. c) Cơ sở khoa học của nuôi cấy mô tế bào thực vật Mô tế bào là một thành phần của cơ thể nhưng chúng vẫn có tính độc lập riêng biệt. Vì thế, khi tách riêng chúng để nuôi trong một môi trường thích hợp đầy đủ các chất dinh dưỡng, các mô tế bào có thể phát triển thành mô cơ quan, thâm chí là mô cơ thể. Tế bào thực vật có tính toàn năng. Tức là mọi tế bào sẽ đều có cùng hệ gen và có khả năng sinh sản vô tính. Do đó, chúng có thể được nuôi cấy trong môi trường thuận lợi để tạo ra các cá thể mới đồng loạt về tính trạng, kiểu gen và kiểu hình. Dựa trên tính toàn năng này, phương pháp nuôi cấy mô tế bào xuất hiện. Cơ sở khoa học của nuôi cấy mô tế bào được dựa trên sự nhân đôi và phân li đồng đều của các nhiễm sắc thể trong quá trình nguyên phân. Thực tế là rất nhiều các tế bào thực vật có khả năng tái sinh thành cây hoàn chỉnh (còn gọi là totipotency – khả năng biệt hóa của tế bào đơn lẻ thành những tế bào chuyên biệt với số lượng không giới hạn). Các tế bào đơn lẻ, các tế bào thực vật không có thành tế bào (protoplast), các mảnh lá, rễ hoặc thân, thường có thể được sử dụng để tạo ra các tế bào mới trên môi trường nuôi cấy bổ sung các chất dinh dưỡng và hormone thực vật. 2. Quy trình thực hiện nghiên cứu Ứng dụng công nghệ nuôi cấy mô tế bào thực vật để sản xuất giống lan Dendrobium Mini Red Star cấy mô có chất lượng cao theo công nghệ tiến tiến, cụ thể: Bước 1: Chọn cây mẹ và thu mẫu Cây mẹ được chọn là cây cho hoa có màu sắc đẹp, siêng bông (cho nhiều vòi hoa trong 1 năm), số hoa trên vòi hoa nhiều, vòi hoa dài, có thể chia nhánh, cây phát triển mạnh về chiều cao, lá dài nhưng không bó chặt vào thân, cây ra rễ nhiều và nhanh, cây không bị rụng lá chân. 7
8. Thời điểm thu mẫu tốt nhất là từ 10 sáng, lúc đó mẫu sẽ khô ráo, không bị ẩm ướt. Trước khi lấy mẫu, sẽ hạn chế tưới nước hoặc đem chậu cây mẹ vào nơi khô ráo, thoáng mát. Điều này sẽ giảm được việc nhiễm khuẩn trong quá trình lấy mẫu. Chồi mẫu từ cây mẹ Hình ảnh học sinh lấy mẫu Bước 2: Khử trùng mẫu Nguyên liệu: Vòi hoa còn non - Rửa sạch mẫu dưới vòi nước đang chảy để loại hết các bụi bẩn bám trên bề mặt, dùng bông thấm cồn 70 độ lau sạch 2 đến 3 lần, sau đó phát hoa được lắc trong nước xà phòng loãng trong 15 đến 30 phút, tiếp tục rửa sạch vòi hoa và rửa lại bằng nước cất vô trùng và chuyển vào tủ cấy vô trùng. - Trong tủ cấy, vòi hoa được rửa bằng nước cất vô trùng 2 -3 lần - Dùng nhíp sạch gắp các vòi hoa này sang một bình vô trùng mới, sau đó lắc vòi hoa với cồn 70 độ, rửa lại bằng nước cất vô trùng 3-4 lần. - Khử trùng bằng dung dịch Clorua vôi 10% trong vòng 30 phút, thỉnh thoảng lắc đều 8
9. - Dùng nhíp sạch gắp các vòi hoa sang một bình vô trùng mới, sau đó lắc trong dung dịch khử trùng, rửa lại bằng nước vô trùng. Bước 3: Tách mẫu - Tiến hành tách các lớp bao ở vị trí các đốt của vòi hoa, sau đó cắt thành các lát mỏng có độ dày khoảng 3-5 mm, mỗi lát có mang 1 đốt. Tỷ lệ mẫu sống và vô trùng đạt 70%. Sau khi cắt mẫu xong sẽ tiến hành nuôi cấy các đốt phát hoa trên môi trường tạo chồi với thành phần cụ thể theo quy trình. Sau 1 -2 tháng, trên mỗi đốt vòi hoa sẽ xuất hiện chồi. Tăng trưởng cây: Sau khi tạo được lượng chồi cần thiết sẽ cấy chuyền sang môi trường mới để chồi phát triển thành cây con, sử dụng môi trường nuôi cấy có thành phần cụ thể theo quy trình. * Tiếp tục cấy chuyền định kỳ 2 tháng một lần vào môi trường tăng trưởng cây để cây con đạt tiêu chuẩn ra vườn ươm. (chiều cao cây khoảng 4-5 cm, 3-4 lá, 3-4 rễ, rễ dài 1-3 cm) Tiến hành thao tác cắt mẫu Bước 4. Giai đoạn huấn luyện cây Cây con đạt tiêu chuẩn về chiều cao, số lá, số rễ sẽ được đưa ra khỏi phòng nuôi và bắt đầu giai đoạn huấn luyện thích nghi. 9
10. Mục đích: giúp cây làm quen từ từ với điều kiện bên ngoài khi không còn được nuôi trong điều kiện phòng thí nghiệm tránh cho cây bị sốc. Khi cây phát triển hoàn chỉnh trong các bình nuôi cây sẽ được chuyển tới phòng huấn luyện thích nghi được thiết kế đón ánh sáng tự nhiên và thoáng gió. Thời gian của giai đoạn này khoảng 30 - 45 ngày. Bước 5. Triển khai sản xuất Cây con cao 5 - 7 cm và có từ 3 - 4 lá có thể chuyển sang cấy vào giá thể dớn Chile. Sau một thời gian cây phát triển ổn định ta đem chuyển vào chậu. Sau khi chuyển chậu khoảng một tuần mới được bón phân, lúc này cây đã có đủ sức chống chọi với bệnh tật. Như vậy, từ một mô hoa lan được chọn nuôi cấy cho đến ra cây con có 3 - 4 lá chuyển ra vườn trồng mất thời gian khoảng từ 8 đến 11 tháng. Với phương pháp nhân giống sẽ đảm bảo tạo ra cây con mang đặc tính giống hoàn toàn với cây cha mẹ (cây con ổn định về mặt di truyền), cây con không nhiễm bệnh và tạo được một số lượng lớn cây con trong thời gian ngắn. Tuy nhiên, việc cấy mô phải được thực hiện thật nghiêm túc và tỉ mỉ theo đúng quy trình, phải có điều kiện về trang thiết bị đầy đủ, môi trường nhân tạo thích hợp, đặc biệt là điều kiện vô trùng phải được đảm bảo nghiêm ngặt. Cần chú ý thêm, đối với các loài không phải là cây bản địa, phải được thuần hoá tại vùng mới chọn mẫu đem nuôi cấy, có như vậy mới đảm bảo hiệu quả từ khâu nuôi cấy trong phòng thí nghiệm đến trồng ngoài vườn ươm. III. THỰC HIỆN: CHẾ TẠO VÀ KIỂM TRA 1. Kết quả thực hiện dự án Giai đoạn 1: Giai đoạn tạo chồi từ mẫu 10