Cơ sở khoa học cho lai giống tràm (Melaleuca sp;) bằng thụ phấn có kiểm soát
Nghiên cứu cơ sở khoa học cho lai giống tràm bằng thụ phấn có kiểm soát cho thấy, tốc độ hoa tràm nở khá nhanh, sau 4 giờ tăng thêm 4-5 bông hoa nở, sau 9 giờ số bông hoa nở đã tăng lên gấp gần 4 lần, sau khoảng 20 giờ, tất cả các bông hoa trên một hoa tự của M. cajuputi đã nở gần như hoàn toàn. Hoa tràm bầu có 3 ô, bên trong chứa nhiều noãn; Núm nhụy ở trạng thái tiếp nhận hạt phấn thường sưng phồng, ướt và dính. Hạt phấn tràm có cấu trúc hình tam giác, 3 rãnh nổi rõ, bề rộng khoảng 16-25m. Trên môi trường M1 (30% đường mía+150ppm axic boric), hạt phấn của M. leucadendra có tỷ lệ nảy mầm đạt 81,59%, chiều dài ống phấn 500,24m và chỉ số nảy mầm 35641,7 phản ánh đúng nhất sức sống hạt phấn hay chất lượng hạt phấn tràm. Thụ phấn tự do có tỷ lệ đậu quả cao (80,23%), khử đực không thụ phấn và không khử đực để tự thụ phấn trong bao cách ly đều không có hiện tượng đậu quả (0%), và tự thụ phấn (cưỡng bức) phát hiện đậu quả với tỷ lệ thấp (4,17%). Hạt phấn LLA3 cất trữ 3 năm ở nhiệt độ -300C có tỷ lệ đậu quả 18,47%; Hạt phấn LNB1 cất trữ 1 năm ở nhiệt độ 40C có tỷ lệ đậu quả đạt 40,29%; Hạt phấn tươi, mới LNB01 và LNB02, có tỷ lệ đậu quả đạt tương ứng là 42,75 và 47,04%. Thời điểm thích hợp thụ phấn cho tỷ lệ đậu quả cao đối với một số loài tràm là ngày thứ 3 sau khử đực, tương ứng núm nhụy ở trạng thái tiếp nhận hạt phấn
Trang 1
Trang 2
Trang 3
Trang 4
Trang 5
Trang 6
Trang 7
Trang 8
Trang 9
Tóm tắt nội dung tài liệu: Cơ sở khoa học cho lai giống tràm (Melaleuca sp;) bằng thụ phấn có kiểm soát
00 35654,8 30.000 25882,4 2,8448 20.000 y = 927,76x R2 = 0,9744 8711,6 10.000 778,0 0 LLA3 LNB1 LNB01 LNB02 Hình 4. Chỉ số nảy mầm của hạt phấn M. leucadendra trên môi trường M1 Số liệu trên biểu đồ hình 4 cho thấy, cùng nảy mầm thấp (778,0), hay nói cách khác hạt thời gian là 12 giờ trên môi trường M1, hạt phấn đã giảm sức sống khi cất trữ lâu ngày; phấn LLA3 cất trữ 3 năm mặc dù tỷ lệ nảy Hạt phấn LNB1 cất trữ 1 năm có chỉ số nảy mầm khá (54,71%), nhưng chiều dài của ống mầm 8711,6, vượt chỉ số nảy mầm của hạt phấn có trị số thấp (14,22m), nên có chỉ số phấn LLA3 là 11,19 lần; Hạt phấn tươi, mới TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 1 - 2012 21 C«ng nghÖ sinh häc & Gièng c©y trồng LNB02 có chỉ số nảy mầm cao nhất, vượt chỉ chất lượng hạt phấn M. leucadendra so với các số nảy mầm của hạt phấn LNB1 và LLA3 môi trường khác trong cùng thí nghiệm tương ứng là 4,09 và 45,82 lần. Mặc dù, chỉ số nảy mầm của hạt phấn Ngoài ra, đường mô phỏng thể hiện quan hệ LNB02 và LNB01 trên môi trường M2 không giữa chỉ số nảy mầm với các nguồn hạt phấn đã cao bằng M1, nhưng vẫn vượt công thức đối làm rõ hơn cho những gì đã phân tích ở trên. chứng tương ứng là 2,7 và 1,6 lần. Điều này Chứng tỏ hạt phấn khác nhau, chỉ số nảy mầm chứng tỏ, Ca có ảnh hưởng đáng kể tới nảy cũng rất khác nhau, và giảm dần theo thời gian mầm của hạt phấn và sinh trưởng của ống phấn từ hạt phấn tươi, mới đến hạt phấn cất trữ lâu tràm, song với mức độ kém hơn so với Bo. Tuy ngày. Đây là lý do mà trên thực tế lai giống, nhiên, khi phối hợp cả Ca và Bo (M3), chỉ số mặc dù trước khi thụ phấn, hạt phấn đã được nảy mầm được cải thiện và vượt M2 tương ứng kiểm tra với tỷ lệ nảy mầm cao, nhưng tỷ lệ là 1,3 và 1,6 lần. Như vậy, nếu chỉ có Canxi, sinh trưởng chiều dài của ống phấn chưa thể đậu quả lại không cao, nhất là với hạt phấn cất hiện rõ, nhưng phối hợp cả Bo thì chiều dài trữ dài ngày, do chưa quan tâm tới chỉ số nảy của ống phấn được tăng lên, do đó chỉ số nảy mầm của hạt phấn. Mặt khác, môi trường khác mầm của hạt phấn cao hơn. nhau có chỉ số nảy mầm của hạt phấn cũng rất khác nhau. Cụ thể, trên môi trường M1, hạt 3. Ảnh hưởng của một số nhân tố đến tỷ phấn LNB02 có chỉ số nảy mầm cao nhất lệ đậu quả (35654,8), vượt chỉ số nảy mầm trên môi Nhiều nghiên cứu đã cho thấy, tỷ lệ đậu quả trường ĐC, M2 và M3 tương ứng là 5,1; 1,9 và trong lai giống thường phụ thuộc vào phương 1,4 lần. Thí nghiệm với hạt phấn LNB01 cũng thức thụ phấn, sức sống hạt phấn, thời điểm cho kết quả tương tự. Chứng tỏ môi trường có thụ phấn, cây mẹ, điều kiện môi trường và thao Bo, chỉ số nảy mầm của hạt phấn cao hơn so tác kỹ thuật thụ phấn 1,[3],[4],[5],[8],[12]. với môi trường chỉ có Canxi, hay phối hợp cả Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của phương Bo và Ca. Như vậy có thể nhận xét rằng, môi thức thụ phấn khác nhau đến tỷ lệ đậu quả trường M1 phản ánh đúng nhất sức sống hay được tổng hợp tại hình 5. 250 210 200 177 157 150 120 100 80,23 50 0 0 4,17 0 Khử đực Tự thụ phấn Tự thụ phấn Thụ phấn phương thức không thụ phấn trong bao cách ly (cưỡng bức) tự do Số hoa thí nghiệm Tỉ lệ đậu quả (%) Hình 5. Ảnh hưởng của phương thức thụ phấn đến tỷ lệ đậu quả ở M. cajuputi Số liệu trên biểu đồ hình 5 cho thấy, dụng bao cách ly trước và sau thụ phấn có phương thức thụ phấn khác nhau cho tỷ lệ đậu kiểm soát là hoàn toàn có tác dụng ngăn ngừa quả khác nhau. Cụ thể, thụ phấn tự do có tỷ lệ nhiễm phấn lạ do côn trùng, nhất là ong mật. đậu quả là 80,23%, khử đực không thụ phấn và Mặt khác, vì thiếu tác nhân truyền hạt phấn tự thụ phấn trong bao cách ly đều không đậu nên khử đực không thụ phấn trong bao cách ly quả (0%). Như vậy, không có hiện tượng đậu không có hiện tượng đậu quả. Tuy nhiên, tự quả ở phương thức khử đực không thụ phấn đã thụ phấn trong bao cách ly không đậu quả đã chứng tỏ rằng, việc khử đực là triệt để. Sử chứng tỏ rằng, nhị và nhụy của hoa chín không 22 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 1 - 2012 C«ng nghÖ sinh häc & Gièng c©y trồng trùng nhau, hay thời điểm tung hạt phấn không Kết quả nghiên cứu ở phần trên đã cho thấy, trùng với thời điểm núm nhụy chín. Nói cách sức sống của hạt phấn giảm từ hạt phấn tươi, khác, nhị và nhụy luôn phát triển lệch xa nhau mới đến hạt phấn cất trữ lâu ngày. Theo đó, sử với mục đích tránh thụ phấn cùng hoa. dụng hạt phấn tươi, mới để lai giống có thể thu Trong nghiên cứu này đã sử dụng hạt phấn được hiệu quả cao, dùng hạt phấn cất trữ lâu tươi, mới của Tràm cajuputi thu thập ngay năm, hiệu quả có thể sẽ rất thấp. Tuy nhiên, tỷ trước khi thụ phấn của 2 cây mẹ (CaĐL11 và lệ đậu quả trên thực tế khi lai giống từ chính CaĐL12), đem đặt (bôi) lên núm nhụy đã chín nguồn hạt phấn nêu trên mới là kết quả phản cho những bông hoa khác (đã được chụp bao ánh chính xác nhất. Trong nghiên cứu này, xác cách ly) của chính 2 cây mẹ tương ứng, kết quả định ảnh hưởng của các nguồn hạt phấn đến tỷ phát hiện tỷ lệ đậu quả trung bình là 4,17% lệ đậu quả trong quá trình lai giống tràm được (Hình 5). Chứng tỏ, do cấu trúc, sự phát triển tổng hợp tại hình 6. Kết quả cho thấy cùng cây lệch nhau giữa nhị và nhụy hoa, và một cơ chế mẹ (CaĐL12) nhưng nguồn hạt phấn khác thụ phấn, thụ tinh riêng biệt, mà tự thụ phấn nhau có tỷ lệ đậu quả khác nhau. Cụ thể, hạt mặc dù có xảy ra ở M. cajuputi, nhưng đã được phấn cất trữ 3 năm ở nhiệt độ -300C (LLA3), giảm thiểu. Từ kết quả nghiên cứu trên có thể có tỷ lệ đậu quả 18,47%; Hạt phấn cất trữ 1 cho phép nghĩ rằng, cả tự thụ phấn và thụ phấn năm ở nhiệt độ 40C (LNB1), có trị số đậu quả chéo đều có thể cùng đồng thời xảy ra trong 40,29%, vượt 2,18 lần so với hạt phấn LLA3; thực tế đối với M. cajuputi. Nói cách khác, Hạt phấn tươi, mới LNB01 và LNB02, đậu quả tràm là cây tự thụ phấn (4,17%), nhưng hệ có trị số lần lượt là 42,75 và 47,04%, vượt so thống hoa của chúng cũng xúc tiến thụ phấn với sử dụng hạt phấn đã cất trữ 1 năm và 3 chéo với một tỷ lệ cao (trên 95%). Như vậy, năm tương ứng là 1,16 và 2,54 lần. Chứng tỏ tỷ gia tăng thụ phấn chéo để tạo ra các thể dị hợp lệ đậu quả phụ thuộc chặt chẽ vào sức sống hạt tử đã giúp cho cây tràm có khả năng thích ứng phấn, giảm dần từ hạt phấn tươi, mới đến hạt rộng và sinh trưởng tốt. phấn cất trữ lâu ngày. 350 304 300 278 250 y = 5,1809x1,5502 200 R2 = 0,9301 157 150 138 120 100 47,04 40,29 42,75 50 18,47 4,17 0 Tự thụ phấn LLA3 LNB1 LNB01 LNB02 Số hoa TN Tỉ lệ đậu quả (%) Power (Tỉ lệ đậu quả (%)) Hình 6. Tỷ lệ đậu quả ở M.cajuputi với các nguồn hạt phấn khác nhau Kết quả kiểm tra thống kê ảnh hưởng của quá trình lai giống tràm. Chứng tỏ, sử dụng hạt nguồn hạt phấn đến tỷ lệ đậu quả khi lai giống phấn tươi, mới có chỉ số nảy mầm cao, thì 2 2 cũng có tỷ lệ đậu quả cao. Ngược lại, sử dụng tràm cho thấy n = 95,55 > 05 = 9,49. Như vậy, có sự khác biệt rõ rệt về tỷ lệ đậu quả khi hạt phấn cất trữ lâu ngày, có chỉ số nảy mầm sử dụng các nguồn hạt phấn khác nhau trong thấp, thì cũng thu được trị số đậu quả thấp. TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 1 - 2012 23 C«ng nghÖ sinh häc & Gièng c©y trồng Nhiều nghiên cứu lai giống cây rừng cho điểm sau khử đực 1 ngày núm nhụy còn nhỏ, thấy, khi núm nhụy đã chín thì tính lựa chọn màu xanh. Thời điểm sau khử đực 3 ngày, núm thụ tinh là mạnh nhất, còn khi núm nhụy đã già nhụy sưng phồng và ướt. Thời điểm sau khử hoặc non thì ngược lại [1],[4],[5],[7],[12]. Nói đực 6 ngày, núm nhụy teo lại, màu nâu sẫm và cách khác, núm nhụy ở trạng thái tiếp nhận hạt khô héo, chắc chắn không thể tiếp nhận hạt phấn hay đã chín, thụ phấn thường cho tỷ lệ phấn được. Kết quả ảnh hưởng của thời điểm đậu quả cao hơn. Kết quả quan sát dưới kính thụ phấn đến tỷ lệ đậu quả khi lai giống tràm lúp tại hiện trường lai giống cho thấy, thời được tổng hợp tại hình 7. % 80 75,5 70 60 37,0 50 40 30 17,6 19,8 20 10 0 0 0 -10 1 2 3 4 5 6 Ngày -20 Ca x L L x Ca V x L Poly. (V x L) Hình 7. Tỷ lệ đậu quả theo số ngày thụ phấn sau khử đực Số liệu trên biểu đồ hình 7 cho thấy, cùng thời điểm thụ phấn, cây mẹ cũng có ảnh một phép lai nhưng tại các thời điểm thụ phấn hưởng rất lớn đến tỷ lệ đậu quả. Nói cách khác nhau có tỷ lệ đậu quả cũng rất khác nhau. khác, khả năng lai giống phụ thuộc vào từng Cụ thể, phép lai giữa M. viridiflora với M. cặp bố mẹ và thời điểm cụ thể. leucadendra tại thời điểm 1 ngày sau khử đực không có tỷ lệ đậu quả (0%), tỷ lệ đậu quả tăng IV. KẾT LUẬN dần từ ngày thứ 2 (17,6%) và đạt đỉnh ở ngày 1. Tốc độ hoa tràm nở khá nhanh, sau 4 giờ thứ 3 (75,5%), vượt trước và sau đó 1 ngày tăng thêm 4-5 bông hoa nở, sau 9 giờ số bông tương ứng 4,28 và 2,04 lần. Ở các phép lai hoa nở đã tăng lên gấp gần 4 lần, và sau khác trong cùng thí nghiệm cũng cho kết quả tương tự. Chứng tỏ, ngày thứ 3 sau khử đực, khoảng 20 giờ, tất cả các bông hoa trên một núm nhụy ở giai đoạn thành thục, hay ở trạng hoa tự của M. cajuputi đã nở gần như hoàn thái tiếp nhận hạt phấn, thời điểm tốt nhất cho toàn. Hoa tràm bầu có 3 ô, bên trong chứa thụ phấn đạt tỷ lệ đậu quả cao. nhiều noãn; Núm nhụy ở trạng thái tiếp nhận Ngoài ra, cùng nguồn hạt phấn nhưng cây hạt phấn thường sưng phồng, ướt và dính. mẹ khác nhau, tỷ lệ đậu quả cũng khác nhau. 2. Hạt phấn tràm có cấu trúc hình tam giác, Cụ thể, cùng nguồn hạt phấn thu từ cây bố của 3 rãnh nổi rõ, bề rộng khoảng 16-25m. Trên M. leucadendra, thụ phấn cho cây mẹ của M. môi trường M1 (30% đường mía+150ppm axic cajuputi có tỷ lệ đậu quả chỉ đạt thấp (31,4%), boric), hạt phấn của M. leucadendra có tỷ lệ trong lúc đem thụ phấn cho cây mẹ của M. nảy mầm đạt 81,59%, chiều dài ống phấn viridiflora thu được tỷ lệ đậu quả cao (75,5%), vượt 2,4 lần so với thụ phấn cho cây 500,24m và chỉ số nảy mầm 35641,7 phản mẹ của M. cajuputi trong cùng thí nghiệm. ánh đúng nhất sức sống hạt phấn hay chất Chứng tỏ, ngoài hạt phấn, phương thức và lượng hạt phấn tràm. 24 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 1 - 2012 C«ng nghÖ sinh häc & Gièng c©y trồng 3/ Thụ phấn tự do có tỷ lệ đậu quả cao tràm”, Tạp chí Nông nghiệp và phát triển nông thôn (80,23%), khử đực không thụ phấn và không (11), tr.91 - 96. 5. Baskorowati, L.(2006), Controlled Pollination khử đực để tự thụ phấn trong bao cách ly đều Methods for Melaleuca alternifolia (Maiden & Betch) không đậu quả (0%), và tự thụ phấn (cưỡng Cheel, Canberra, ACIAR Technical Reports No.63, bức) phát hiện đậu quả với trị số thấp (4,17%). www.aciar.gov.au Hạt phấn LLA3 cất trữ 3 năm ở nhiệt độ - 6. Chahal,G.S.and Gosal,S.S.(2002), Principle and Procedures of Plant Breeding Biotechnology and 300C có tỷ lệ đậu quả 18,47%; Hạt phấn LNB1 0 Conventional Approches, Narasa Publishing House, cất trữ 1 năm ở nhiệt độ 4 C có tỷ lệ đậu quả New Delhi Chennai Mumbai Kolkata. đạt 40,29%; Hạt phấn tươi, mới LNB01 và 7. Doran, J.C., Baker, G.R., Williams, E.R. and LNB02, có tỷ lệ đậu quả đạt tương ứng là Southwell, I.A. (2002), Improvement Australia Tea Tree 42,75 và 47,04%. through Selection and Breeding (1996-2001), Project DAN 151A, Publishcation No. 02/017 RIRDC. Thời điểm thích hợp thụ phấn cho tỷ lệ đậu 8. Munger, Gregory T. (2005), Melaleuca quả cao đối với một số loài tràm là ngày thứ 3 quinquenervia. In: Fire Effects Information System, sau khử đực, tương ứng núm nhụy ở trạng thái U.S. Department of Agriculture, Forest Service, Rocky tiếp nhận hạt phấn. Mountain Research Station, Fire Sciences Laboratory. 9. Serbesoft-king Kristina (2003), “Melaleuca in TÀI LIỆU THAM KHẢO Florida: A Litterature Review on the Taxonomy, Distribution, Biology, Ecology, Economic Impertance 1. Lê Đình Khả (2006), Lai giống cây rừng and Control Measures”, J. Aqual. Plant Manage (41), (Hybridization of Forest Tree), Nxb Nông nghiệp, Hà pp. 98 -112, South Florida Water Management District. Nội. 10. Shivanna, K.R. and Rangaswamy, N.S. (1992), 2. Hoàng Vũ Thơ (2008), Tổng quan về cây tràm, Pollen biology A Laboratory Manual, Springer-Verlag Báo cáo chuyên đề tiến sĩ, Viện Khoa học Lâm nghiệp Berlin Heideberg New York London Paris Tokyo Việt Nam, Hà Nội. Hongkong Barcelona Budapest. 3. Hoàng Vũ Thơ, Trần Bình Đà, Phạm Đức Tuấn 11. Turnbull, J.W. (1986), Multipurpose Australian (2009), “Nghiên cứu môi trường nảy mầm hạt phấn tràm Tree and Shrubs Lesser-kmown Species for Fuelwood lá dài”, Tạp chí Nông nghiệp và phát triển nông thôn, and Agroforestry, Australian Centre for International (3), tr.95 - 100. Agricultural Research Canberra. 4. Hoàng Vũ Thơ, Nguyễn Việt Cường (2009), “Ảnh 12. Zobel, B. and J. Talbert (1984), Applied Forest hưởng của một số nhân tố đến tỷ lệ đậu quả khi lai giống Tree Improvement, John Wiley and Sons, New York. SCIENTIFIC BASES FOR CROSSING THE Melaleuca sp; BY CONTROLLED POLLINATION Hoang Vu Tho SUMMARY Research scientific bases for crossing the Melaleuca sp; by controlled pollination show that, the blossoming rate of Melaleuca is pretty fast, during some 4 hours increased 4-5 blossomed out, during 9 hour the flowers doubled 4 times, and during some 20 hours, all the flowers of a blossom cluster of M. cajuputi have completely blossomed out. The flower of Melaleuca is 3 ovarium, its containing many ovulate, the stigma at accepting state or has matured is swelling, wet and sticky. The pollen grain has triangular structure, 16 to 25m wide. The best one among the culture medium for pollen germination of M.leucadendra is M1 (30% sucrose +150 ppm boric acid). In this medium after 12 hours, the pollen could get a germination rate of 81.59% with pollen tube length 500.24m and its index of 35641.7. Different patterns of pollination obtained different rates of setting fruit, natural pollination obtained these high figures (80.23%). The flowers emasculated without pollination as well as self-pollination in isolated bag even without emasculating failed utterly setting fruit (0%). Compulsory self-pollination obtained the figures by 4.17%. Setting fruit rate depends closely on pollen vitality; e.g. the pollen grains LLA3 after 3 year-storage at low temperature -300C remained the rate of setting fruit by 18.47%; the pollen grains LNB1after 1 year-storage at temperature 40C remained by 40,29%; while for the fresh pollen grains LNB01 and LNB02 that of by 42.75% and 47.04% respectively. The time fit for pollination of high setting fruit for those species involved in the hybridization is at 3 days after emasculated, corresponding to the time at which stigmas have matured or being well at accepting state. Keywords: Crossing the Melaleuca, Controlled Pollination, Fruit Setting Rate, Pollen Germination. Người phản biện: PGS.TS. Nguyễn Hữu Vĩnh, ThS. Hồ Văn Giảng TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 1 - 2012 25
File đính kèm:
- co_so_khoa_hoc_cho_lai_giong_tram_melaleuca_sp_bang_thu_phan.pdf