Tạo dòng hoa hồng Lửa (Rosa hybrida L.) mới bằng phương pháp xử lý đột biến tia gamma in vitro

Tạo dòng hoa hồng Lửa (Rosa hybrida L.) mới bằng phương pháp xử lý đột biến tia gamma in vitroTạo dòng hoa hồng Lửa (Rosa hybrida L.) mới bằng phương pháp xử lý đột biến tia gamma in vitroTạo dòng hoa hồng Lửa (Rosa hybrida L.) mới bằng phương pháp xử lý đột biến tia gamma in vitroTạo dòng hoa hồng Lửa (Rosa hybrida L.) mới bằng phương pháp xử lý đột biến tia gamma in vitroTạo dòng hoa hồng Lửa (Rosa hybrida L.) mới bằng phương pháp xử lý đột biến tia gamma in vitroTạo dòng hoa hồng Lửa (Rosa hybrida L.) mới bằng phương pháp xử lý đột biến tia gamma in vitroTạo dòng hoa hồng Lửa (Rosa hybrida L.) mới bằng phương pháp xử lý đột biến tia gamma in vitroTạo dòng hoa hồng Lửa (Rosa hybrida L.) mới bằng phương pháp xử lý đột biến tia gamma in vitroTạo dòng hoa hồng Lửa (Rosa hybrida L.) mới bằng phương pháp xử lý đột biến tia gamma in vitroTạo dòng hoa hồng Lửa (Rosa hybrida L.) mới bằng phương pháp xử lý đột biến tia gamma in vitroTạo dòng hoa hồng Lửa (Rosa hybrida L.) mới bằng phương pháp xử lý đột biến tia gamma in vitroTạo dòng hoa hồng Lửa (Rosa hybrida L.) mới bằng phương pháp xử lý đột biến tia gamma in vitroTạo dòng hoa hồng Lửa (Rosa hybrida L.) mới bằng phương pháp xử lý đột biến tia gamma in vitroTạo dòng hoa hồng Lửa (Rosa hybrida L.) mới bằng phương pháp xử lý đột biến tia gamma in vitroTạo dòng hoa hồng Lửa (Rosa hybrida L.) mới bằng phương pháp xử lý đột biến tia gamma in vitroTạo dòng hoa hồng Lửa (Rosa hybrida L.) mới bằng phương pháp xử lý đột biến tia gamma in vitroTạo dòng hoa hồng Lửa (Rosa hybrida L.) mới bằng phương pháp xử lý đột biến tia gamma in vitroTạo dòng hoa hồng Lửa (Rosa hybrida L.) mới bằng phương pháp xử lý đột biến tia gamma in vitroTạo dòng hoa hồng Lửa (Rosa hybrida L.) mới bằng phương pháp xử lý đột biến tia gamma in vitroTạo dòng hoa hồng Lửa (Rosa hybrida L.) mới bằng phương pháp xử lý đột biến tia gamma in vitroTạo dòng hoa hồng Lửa (Rosa hybrida L.) mới bằng phương pháp xử lý đột biến tia gamma in vitroTạo dòng hoa hồng Lửa (Rosa hybrida L.) mới bằng phương pháp xử lý đột biến tia gamma in vitroTạo dòng hoa hồng Lửa (Rosa hybrida L.) mới bằng phương pháp xử lý đột biến tia gamma in vitroTạo dòng hoa hồng Lửa (Rosa hybrida L.) mới bằng phương pháp xử lý đột biến tia gamma in vitroTạo dòng hoa hồng Lửa (Rosa hybrida L.) mới bằng phương pháp xử lý đột biến tia gamma in vitroTạo dòng hoa hồng Lửa (Rosa hybrida L.) mới bằng phương pháp xử lý đột biến tia gamma in vitroTạo dòng hoa hồng Lửa (Rosa hybrida L.) mới bằng phương pháp xử lý đột biến tia gamma in vitroTạo dòng hoa hồng Lửa (Rosa hybrida L.) mới bằng phương pháp xử lý đột biến tia gamma in vitro

Năm 2024

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

LÊ NGUYỄN LAN THANH

TẠO DÒNG HOA HỒNG LỬA (Rosa hybrida L.)

MỚI BẰNG PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ ĐỘT BIẾN

TIA GAMMA IN VITRO

LUẬN ÁN TIẾN SĨ

CHUYÊN NGÀNH KHOA HỌC CÂY TRỒNGMÃ SỐ 62620110

Năm 2024

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

LÊ NGUYỄN LAN THANHP0216004

TẠO DÒNG HOA HỒNG LỬA (Rosa hybrida L.)

MỚI BẰNG PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ ĐỘT BIẾN

TIA GAMMA IN VITRO

TRANG XÁC NHẬN CỦA NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

Luận án này với tựa đề “Tạo dòng hoa hồng Lửa (Rosa hybrida L.)mới bằng phương pháp xử lý đột biến tia gamma in vitro” do nghiên cứu

sinh Lê Nguyễn Lan Thanh thực hiện theo sự hướng dẫn của GS TS Lê VănHòa.

LỜI CẢM TẠ

Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến!

GS.TS Lê Văn Hòa, người đã tận tình hướng dẫn, dành nhiều thời gian để góp ý, định hướng phương pháp luận, gợi ý chỉnh sửa và động viên trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận án.

Xin chân thành cảm ơn Hội đồng đánh giá seminar toàn luận án vàHội đồng đánh giá cấp cơ sở!

Đã dành nhiều thời gian đọc và đóng góp ý kiến cho luận án được hoàn chỉnh.

Xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành đến!

- Ban giám hiệu Đại học Cần Thơ, Ban giám hiệu Trường Nông nghiệp, Ban chủ nhiệm Khoa Khoa học cây trồng, Khoa Sau Đại học và các đơn vị phòng ban.

- Quý thầy cô giảng dạy các môn học nghiên cứu sinh, quý thầy cô tham dự các hội đồng bảo vệ đề cương, các chuyên đề và tiểu luận nghiên cứu sinh.

Xin trân trọng cảm ơn!

- Ban Lãnh đạo Viện Cây ăn quả miền Nam đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi nghiên cứu và học tập; các anh chị em đồng nghiệp Bộ môn Rau, Hoa và Cây cảnh, Bộ môn Chọn tạo giống đã nhiệt tình giúp đỡ và hỗ trợ thực hiện một số nội dung có liên quan đến nghiên cứu này.

- Ủy ban Nhân dân tỉnh Đồng Tháp, Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Đồng

Tháp đã duyệt đề tài “Cải thiện giống hoa hồng Lửa và hoa cúc Tiger cho làng hoaSa Đéc, tỉnh Đồng Tháp” và trên cơ sở kết quả trung gian kế thừa từ đề tài đã được

tôi tiếp tục nghiên cứu thực hiện để hoàn thành luận án này.

- Hợp tác xã hoa kiểng Tân Quy Đông, thành phố Sa Đéc, tỉnh Đồng Tháp đã giúp đỡ thực hiện thí nghiệm ngoài đồng tại làng hoa Sa Đéc, tỉnh Đồng Tháp.

- Các anh chị và các bạn học viên cùng khóa nghiên cứu sinh, Cao học và các em sinh viên đã giúp đỡ và động viên tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận án.

Xin trân trọng ghi nhớ công ơn của gia đình và người thân đã luôn bên cạnh, hỗ trợ và động viên để tôi yên tâm trong học tập và công tác!

Xin chân thành cảm ơn sự chia sẻ, động viên và giúp đỡ của thầy cô, các anh chị, các em và bạn bè đã luôn bên tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu!

Lê Nguyễn Lan Thanh

TÓM TẮT

Nghiên cứu “Tạo dòng hoa hồng Lửa (Rosa hybrida L.) mới bằng phươngpháp xử lý đột biến tia gamma in vitro” được thực hiện nhằm (1) Xác định quy

trình nhân giống cho giống hoa hồng Lửa bằng phương pháp nuôi cấy mô và tạo vật

liệu in vitro cho việc chiếu xạ gây đột biến bằng tia gamma; (2) Xác định liều chiếu

xạ thích hợp tạo đột biến về kích thước và màu sắc hoa đối với mẫu đoạn thân hoa

hồng Lửa in vitro thông qua giá trị LD50; (3) Chọn được 1 - 2 dòng hoa hồng Lửa mới có triển vọng khác biệt về hình thái (đường kính hoa to hơn, màu sắc hoa phong phú hơn) và di truyền so với giống hoa hồng Lửa gốc.

Kết quả nghiên cứu đã xác định được quy trình nhân giống hoa hồng Lửa bằng phương pháp nuôi cấy mô với các bước kỹ thuật chính trong thời gian 6 tháng như sau: sử dụng môi trường MS bổ sung BA 1,0 mg/L để nhân nhanh (60 ngày), sử dụng túi cấy thoáng khí chứa môi trường 1/3 MS (10 ngày) nuôi trong điều kiện đèn LED 4R-1B để tạo cây hoàn chỉnh và thuần dưỡng cây trên giá thể tảo và mụn dừa

(1:1) trong 20-25 ngày Đồng thời, từ quy trình này đã nhân giống và tạo vật liệu invitro cho việc chiếu xạ gây đột biến và áp dụng quy trình trong quá trình nhân nhanh

dòng hoa hồng mới đột biến tạo ra Đã xác định được liều gây chết LD50 là 20-25 Gy

khi chiếu xạ tia gamma in vitro đoạn thân hoa hồng Lửa và liều 15 Gy tạo được

nhiều đột biến đa dạng về hình dạng hoa và màu sắc hoa khác với giống hoa hồng Lửa gốc Đã tạo được 02 dòng hoa hồng đột biến mới là dòng H1 có màu hồng cam (R52C) và dòng H2 có màu hồng (R54B) khác biệt qua phân tích di truyền ở độ tương đồng về di truyền (0.89) và có tính ổn định Dòng hoa hồng mới H1 khác biệt về màu sắc lá và hoa so với giống hoa hồng Lửa là đột biến ổn định qua các lần nhân giống nhưng chưa thể hiện đường kính hoa to hơn Cần tiếp tục đánh giá dòng hoa hồng mới H1 ở giai đoạn tuổi cây lớn hơn để có kết luận chính xác về đường kính hoa thể hiện đúng đặc tính của dòng.

Từ khóa: đột biến, hoa hồng Lửa, in vitro, màu hoa, tia gamma.

The study "Creating a new clone of ‘Lửa’ rose (Rosa hybrida L.) usingin vitro gamma ray mutation" was carried out to (1) Determine the propagation

process for the ‘Lửa’ rose variety by tissue culture method and setup for in vitro

mutagenic irradiation; (2) Determine the appropriate dose of irradiation to cause

mutations in flower size and color for in vitro ‘Lửa’ rose stems through the LD50

value; (3) Select 1 - 2 new rose clones that have different prospects in morphology (larger flower di- ameter, new flower color) and genetics compared to the ‘Lửa’ rose variety.

The research results have determined the process of propagating ‘Lửa’ roses using the tissue culture method with the following main technical steps over a period of 6 months: using MS medium supplemented with 1.0 mg/L BA to rapid multiplica- tion (60 days), using culture bags containing 1/3 MS medium (10 days) grown under LED 4R-1B light conditions to create complete plants and domesticate plants on algae and coco peat substrates (1:1) in 20-25 days At the same time, from

this process, we propagated and established in vitro stems for mutagenic irradiation

and applied in this process of selecting and creating new mutant rose clones The lethal dose LD50 has been determined to be 20-25 Gy when in vitro gamma ray

irradiation of ‘Lửa’ rose stems and the dose of 15 Gy created many diverse mutations in flower shape and color that are different from the ‘Lửa’ rose variety (Original variety) There are 02 new pure mutant rose clones (H1 clone with orange-pink color R52C and H2 clone with orange-pink color R54B) that differ through genetic analysis in genetic similarity (0.89) and sta- bility The new H1 rose clone is different in leaf and flower color compared to the ‘Lửa’ rose variety, which is a stable mutation through propagation times but does not yet show a larger flower diameter It is necessary to continue to evaluate the new H1 rose clone at the older plant age stage to have accurate conclusions about flower di- ameter that properly represents the characteristics of this clone.

Keywords: flower color, gamma ray, in vitro, ‘Lửa’ rose, mutation

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam kết Luận án “Tạo dòng hoa hồng Lửa (Rosa hybrida L.) mớibằng phương pháp xử lý đột biến tia gamma in vitro” được hoàn thành dựa trên

các kết quả nghiên cứu của tôi dưới sự hướng dẫn khoa học của GS TS Lê Văn Hòa Các kết quả của nghiên cứu này chưa được dùng cho bất cứ luận án cùng cấp nào khác.

Nghiên cứu của Luận án này có một phần kết quả nghiên cứu của tôi trong

khuôn khổ của đề tài “Cải thiện giống hoa hồng Lửa và hoa cúc Tiger cho làng hoaSa Đéc, tỉnh Đồng Tháp” Đề tài có quyền sử dụng kết quả của luận án này để phục

vụ cho mục tiêu báo cáo của đề tài.

Các tài liệu tham khảo được xem xét và chọn lọc kỹ từ các nguồn đáng tin cậy, đã được kiểm chứng, được công bố rộng rãi và được tôi trích dẫn nguồn gốc rõ ràng ở phần Danh mục Tài liệu tham khảo Các kết quả nghiên cứu trong Luận án này là do chính tôi thực hiện một cách nghiêm túc, trung thực và không trùng lặp với các đề tài khác đã được công bố trước đây.

Tôi xin lấy danh dự và uy tín của bản thân để đảm bảo cho lời cam đoan này Cần Thơ, ngày tháng năm 2024

Danh mục từ viết tắt xvi

Chương 1: Giới thiệu

1.5 Nội dung nghiên cứu 3

1.6 Ý nghĩa khoa học của luận án 3

1.7 Ý nghĩa thực tiễn của luận án 3

1.8 Điểm mới của luận án 3

Chương 2: Tổng quan tài liệu 4

2.1 Giới thiệu chung về cây hoa hồng 4

2.1.1 Nguồn gốc và phân loại 4

2.1.1.1 Nguồn gốc 4

2.1.1.2 Phân loại 6

2.1.2 Đặc điểm thực vật học 8

2.1.3 Điều kiện sinh thái của cây hoa hồng 8

2.1.5 Một số giống hoa hồng đang trồng phổ biến ở Việt Nam 13

2.1.6 Giới thiệu về giống hoa hồng Lửa 15

2.2 Phương pháp nhân giống hoa hồng bằng nuôi cấy mô 17

2.2.1 Chọn nguồn vật liệu 17

2.2.2 Khử trùng bề mặt và tiến hành nuôi cấy 17

2.2.3 Tạo chồi 18

2.2.4 Ra rễ 18

2.2.5 Thích nghi cây và chuyển ra đất 19

2.2.5 Ứng dụng một số kỹ thuật mới trong nuôi cấy in vitro 19

2.2.5.1 Ứng dụng đèn LED trong nuôi cấy in vitro 19

2.2.5.2 Ứng dụng nuôi cấy thoáng khí 20

2.3 Đột biến và ứng dụng trong chọn tạo giống cây trồng 21

2.3.1 Khái niệm đột biến 21

2.3.2 Phân loại đột biến 22

2.3.3 Các tác nhân gây đột biến 23

2.3.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả gây đột biến 24

2.4 Phương pháp xử lý đột biến tia gamma in vitro 24

2.4.1 Bức xạ gamma 24

2.4.2 Một số đặc trưng của chất phóng xạ 25

2.4.3 Phương pháp chiếu xạ 26

2.4.4 Ưu và nhược điểm của phương pháp tạo đột biến in vitro 27

2.4.5 Ứng dụng tia gamma trong tạo giống hoa ở Việt Nam 28

2.5 Cơ chế trong nghiên cứu thay đổi về màu sắc và hình dạng hoa 29

2.5.1 Cơ chế trong sự biến đổi màu sắc hoa 29

2.5.2 Cơ chế về sự thay đổi về hình dạng hoa 31

2.6 Ứng dụng chỉ thị phân tử trong chọn giống cây trồng 32

2.6.1 Phản ứng chuỗi trùng hợp 33

2.6.2Kỹ thuật chuỗi lặp lại đơn giản giữa (Inter Simple Sequence Repeat –ISSR) 33

2.7 Mục tiêu và tiêu chí trong chọn tạo giống hoa hồng 34

2.8 Một số nhận xét rút ra từ tổng quan tài liệu 35

Chương 3: Phương tiện và phương pháp 36

3.1 Phương tiện nghiên cứu 36

3.1.1 Thời gian và địa điểm 36

3.1.2 Vật liệu 37

3.1.3 Trang thiết bị và hóa chất 37

3.1.3.1 Hóa chất 37

3.1.3.2 Thiết bị và dụng cụ 38

3.2 Nội dung nghiên cứu 40

3.3 Phương pháp nghiên cứu 41

3.3.1 Nội dung 1: Nghiên cứu nhân giống hoa hồng Lửa bằng phương pháp nuôi cấy mô41 3.3.1.1Thí nghiệm 1.1: Ảnh hưởng của nồng độ BA khác nhau đến sự nhân nhanh 41

3.3.1.2 Thí nghiệm 1.2: Ảnh hưởng của nồng độ IBA và NAA bổ sung thích hợp đến sự nhân nhanh 42

3.3.1.3 Thí nghiệm 1.3: Ảnh hưởng của than hoạt tính trên môi trường MS/3 đến sự tạo cây hoàn chỉnh 43

3.3.1.4 Thí nghiệm 1.4: Ảnh hưởng của 3 loại đèn chiếu sáng đến sự tạo cây hoàn chỉnh… 44

3.3.1.5 Thí nghiệm 1.5: Ảnh hưởng của 2 loại túi cấy đến sự tạo cây hoàn chỉnh 46

3.3.2.Nội dung 2: Ảnh hưởng của liều chiếu xạ tia gamma đến mẫu cấy đoạn thân hoa hồng Lửa in vitro 48

3.3.2.1 Thí nghiệm 2.1: Xác định liều gây chết LD50 48

3.3.2.2 Thí nghiệm 2.2: Nhân nhanh và vươn chồi 49

3.3.2.3 Thí nghiệm 2.3: Ra ngôi và thuần dưỡng 50

3.3.2.4Thí nghiệm 2.4: Đánh giá quần thể và chọn lọc cá thể hoa hồng Lửa đột biến 51

3.3.2.5 Thí nghiệm 2.5: Đánh giá tính ổn định về hình thái hoa của 3 cá thể hoa

3.3.3.3 Thí nghiệm 3.3: Đánh giá đa dạng di truyền các dòng hồng mới chọn tạo 58

3.4 Phương pháp phân tích và xử lý số liệu 61

Chương 4: Kết quả và thảo luận 62

4.1 Nội dung 1: Nghiên cứu nhân giống hoa hồng Lửa bằng phương pháp nuôi cấy mô 62

4.1.1 Ảnh hưởng của nồng độ BA khác nhau đến sự nhân nhanh 62

4.1.2 Ảnh hưởng của nồng độ IBA và NAA khác nhau đến sự nhân nhanh 65

4.1.3 Ảnh hưởng của than hoạt tính trên môi trường MS/3 đến sự tạo cây hoàn chỉnh 67

4.1.4 Ảnh hưởng của 3 loại đèn chiếu sáng khác nhau đến sự tạo cây hoàn chỉnh 69

4.1.5 Ảnh hưởng của 2 loại túi cấy khác nhau đến sự tạo cây hoàn chỉnh 71

4.1.6 Tóm tắt kết quả của Nội dung 1 73

4.2 Nội dung 2: Ảnh hưởng của liều chiếu xạ tia gamma đến mẫu cấy đoạn thân hoa hồng Lửa in vitro 74

4.2.1 Ảnh hưởng của liều chiếu xạ tia gamma khác nhau đến tỷ lệ sống và mức phát triển của mẫu cấy ở 30 và 60 ngày sau chiếu xạ 74

4.2.2 Ảnh hưởng của liều chiếu xạ tia gamma khác nhau đến số chồi và sự phát triển của mẫu cấy ở 90 và 110 ngày sau chiếu xạ 78

4.2.3 Ảnh hưởng của liều chiếu xạ tia gamma khác nhau đến khả năng sống và phát triển của cây con ở giai đoạn vườn ươm 81

4.2.4 Một số đặc điểm về hình thái của các quần thể chiếu xạ khác nhau 82

4.2.4.1 Một số đặc điểm về hình thái cây của các quần thể chiếu xạ 82

4.2.4.2 Một số đặc điểm về thân và lá của các quần thể chiếu xạ 84

4.2.4.3 Một số đặc điểm biến dị về hoa của các quần thể chiếu xạ 86

4.2.4.4 Phổ biến dị hoa hồng được tạo ra sau chiếu xạ tia gamma trên đoạn thân in vitro của giống hoa hồng Lửa 87

4.2.5 Đánh giá tính ổn định về màu sắc hoa của các cá thể chọn lọc 93 4.2.6 Tóm tắt kết quả của Nội dung 2 96 4.3 Nội dung 3: Đánh giá hình thái và đánh giá đa dạng di truyền các dòng hoa hồng mới chọn tạo 97 4.3.1 Một số đặc điểm hình thái các dòng hoa hồng mới chọn tạo từ cành chiết 97 4.3.2 Nhân giống dòng hoa hồng mới H1 bằng phương pháp nuôi cấy mô và đánh giá so sánh dòng hoa hồng mới H1 so với giống gốc từ cây cấy mô 106 4.3.2.1 Nhân giống dòng hoa hồng mới H1 bằng phương pháp nuôi cấy mô 106 4.3.2.2 Đánh giá so sánh dòng hoa hồng H1 so với giống hoa hồng Lửa từ cây cấy mô 109 4.3.3 Đánh giá đa dạng di truyền các dòng hoa hồng Lửa mới chọn tạo 115 4.3.3.1 Sự đa dạng di truyền của các dòng hoa hồng mới chọn tạo 115 4.3.3.2 Mối quan hệ di truyền của các dòng hoa hồng mới chọn tạo dựa trên chỉ thị

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 3.1: Thông tin cơ bản của 3 loại đèn thí nghiệm 44 Bảng 3.2 Các dòng hoa hồng mới chọn tạo được sử dụng để đánh giá hình thái và di truyền 54 Bảng 3.3: Thông tin về trình tự mồi, nhiệt độ gắn mồi của 31 chỉ thị ISSR 58

Bảng 4.1 Số chồi, cao cụm chồi và chất lượng chồi của mẫu cấy hoa hồng Lửa in vitro ở 2 thời điểm 30 và 60 NSC 62Bảng 4.2 Số chồi, cao cụm chồi và chất lượng chồi của mẫu cấy hoa hồng Lửa in vitro ở 2 thời điểm 30 và 60 NSC 65Bảng 4.3 Một số chỉ tiêu theo dõi trên cây hoa hồng Lửa in vitro ở thời điểm 20

ngày cấy ra rễ 67

Bảng 4.4 Một số chỉ tiêu theo dõi trên cây hoa hồng Lửa in vitro ở thời điểm 20

ngày cấy ra rễ và ở thời điểm 25 ngày sau ra ngôi 70

Bảng 4.5 Một số chỉ tiêu theo dõi trên cây hoa hồng Lửa in vitro ở thời điểm 15

ngày sau ra ngôi và ở thời điểm 15 ngày sau ươm 72 Bảng 4.6: Tỷ lệ mẫu sống (%) và mức phát triển của mẫu cấy đoạn thân hoa hồng

Lửa in vitro ở thời điểm 30 và 60 NSCX 74

Bảng 4.7: Đường kính cụm, chiều cao cụm và số chồi trên cụm của mẫu cấy hoa

hồng Lửa in vitro ở thời điểm 90 và 110 NSCX 79

Bảng 4.8: Số lượng cây thu được và tỷ lệ cây sống ở các giai đoạn khảo sát của các liều chiếu xạ khác nhau 82 Bảng 4.9 Số cây quan sát, chiều cao cây và số lá trên cây của các quần thể chiếu xạ khảo sát 83 Bảng 4.10 Một số đặc điểm thân và lá của các quần thể chiếu xạ khảo sát 85 Bảng 4.11 Một số đặc điểm về hoa của các quần thể chiếu xạ khảo sát 86 Bảng 4.12: Phổ biến dị hoa hồng được tạo ra sau chiếu xạ tia gamma trên đoạn thân

in vitro của giống hoa hồng Lửa 88

Bảng 4.13 Tính ổn định về màu sắc hoa của 3 cá thể chọn lọc 93 Bảng 4.14: Một số tính trạng về sinh trưởng của các dòng hồng mới chọn tạo 97 Bảng 4.15: Một số tính trạng về chất lượng hoa của các dòng hoa hồng mới chọn tạo 98 Bảng 4.16: Một số tính trạng hình thái cây và hoa của các dòng hoa hồng mới chọn tạo 100

Bảng 4.20: Một số tính trạng về đặc điểm hoa của dòng hoa hồng H1 mới chọn tạo 111 Bảng 4.21: Một số tính trạng về đặc điểm lá của dòng hoa hồng H1 mới chọn tạo 112 Bảng 4.22 Tỷ lệ phân đoạn đa hình, chỉ số đa dạng di truyền theo Shannon (Ia), hệ số gen dị hợp tử mong đợi (He) và giá trị PIC của 6 dòng hồng phân tích với 12 chỉ thị ISSR 116 Bảng 4.23 Tỷ lệ phân đoạn đa hình, chỉ số đa dạng di truyền theo Shannon (Ia), hệ số gen dị hợp tử mong đợi (He) và giá trị PIC của 6 dòng hồng phân tích với 12 chỉ thị ISSR 117

DANH SÁCH HÌNH

Hình 2.1 Sơ đồ phả hệ nguồn gốc hoa hồng hiện đại theo Raymond (1999) (trích

dẫn bởi Bendahmane et al., 2013) 5

Hình 2.2: Sản xuất hoa hồng cắt cành tại Đà Lạt, tỉnh Lâm Đồng (a) và sản xuất hoa hồng chậu tại Sa Đéc, tỉnh Đồng Tháp (b) 12

Hình 2.3: Một số giống hoa hồng đang trồng sản xuất tại Sa Đéc (Đồng Tháp) 14

Hình 2.4: Một số cảnh quan công trình công cộng được trang trí với giống hoa hồng Lửa 16

Hình 2.5: Con đường sinh tổng hợp flavonoid dẫn đến sản xuất anthocyanin và một số loại flavonoid liên quan đến màu sắc của hoa (To & Wang, 2006) 30

Hình 3.1: Giống hoa hồng Lửa trồng tại làng hoa Sa Đéc (Đồng Tháp) 37

Hình 3.2: Hệ thống kệ nuôi cây có 4 tầng 38

Hình 3.3: Nguồn chiếu xạ 60Co của Ấn Độ tại Viện Nghiên cứu Hạt nhân Đà Lạt 38

Hình 3.4: Bảng so màu RHS (Royal Horticultural Society) của London (2007) với 4 FAN 39

Hình 3.5: Sơ đồ hệ thống các nội dung nghiên cứu của luận án 40

Hình 3.6: Chai cấy sử dụng cho thí nghiệm (a) và mẫu cấy in vitro của giống hoa hồng Lửa ở giai đoạn tạo mẫu khởi đầu (b) 42

Hình 3.7: Mẫu chồi ngọn in vitro của giống hoa hồng Lửa 43

Hình 3.8: Máy đo cường độ ánh sáng TESTO 545 (Đức) 45

Hình 3.9: Túi cấy PE không thoáng khí (a) và túi cấy PE thoáng khí (b) 47

Hình 3.10: Đĩa Petri chứa 25 mẫu đoạn thân in vitro của giống hoa hồng Lửa trên

môi trường nuôi cấy 48

Hình 3.11: Khu thuần dưỡng cây giai đoạn ra ngôi 50

Hình 3.12: Chậu trồng kích thước 12 x 10 cm (a) và ly ươm 7 x 5 cm (b) 51

Hình 3.13: Sơ đồ tóm tắt quy trình phân tích di truyền của các dòng hoa hồng mới chọn tạo 60

Hình 4.1: Mẫu đoạn thân in vitro của giống hoa hồng Lửa ở 2 thời điểm khảo sát 63

Hình 4.2: Mẫu đoạn thân in vitro của giống hoa hồng Lửa ở thời điểm 60 NSC 66

Hình 4.3: Cây hoa hồng Lửa in vitro giai đoạn tạo cây hoàn chỉnh 68

Hình 4.4 Ánh sáng và chất lượng cây của 3 loại đèn ở thời điểm 20 ngày sau cấy 71

Hình 4.5: Cây hoa hồng Lửa cấy mô ở thời điểm 15 ngày sau ra ngôi 73

Hình 4.6: Mẫu đoạn thân in vitro của giống hoa hồng Lửa 76

Hình 4.7: Sự phát triển của mẫu cụm chồi ở thời điểm 90 NSCX 79

Hình 4.8: Sự phát triển khác nhau của các cụm chồi ở liều chiếu xạ 15 Gy ở thời

điểm 110 NSCX 80

Hình 4.9: Hình dạng cây khi ra hoa của một số cá thể hoa hồng đột biến ở thế hệ M1V1 84

Hình 4.10: Một số cá thể đột biến sinh trưởng so với cây đối chứng (ĐC) 89

Hình 4.11: Một số cá thể đột biến so với cây đối chứng (ĐC) 89

Hình 4.12: Một số dạng lá biến dị khác biệt so với đối chứng (giống gốc) 90

Hình 4.13: Sự khác biệt về hình thái hoa của một số cá thể hoa hồng Lửa đột biến so với cá thể hoa đối chứng (ĐC) ở thế hệ M1V1 91

Hình 4.14: Hình thái hoa của 03 thể đột biến phân lập được so với giống gốc 92

Hình 4.15: Kiểu hình hoa của 3 cá thể hoa hồng 94

Hình 4.16: Tính ổn định về kiểu hình hoa của 3 cá thể hoa hồng đột biến ở đợt hoa thứ 4 94

Hình 4.17: Sơ đồ tóm tắt tính ổn định về kiểu hình hoa của 03 cá thể hoa hồng đột biến 95

Hình 4.18: Hình thái hoa của 6 dòng hoa hồng đánh giá 101

Hình 4.19: Sự khác biệt về đài hoa, cánh hoa và nhị hoa của các dòng hoa hồng mới chọn tạo 103

Hình 4.20: Màu sắc cánh hoa theo bảng so màu FAN 1- RHS của 2 dòng hoa hồng đột biến 104

Hình 4.21: Sơ đồ nhân giống dòng hoa hồng H1 mới chọn tạo bằng phương pháp nuôi cấy mô 107

Hình 4.22: Các cây hồng cấy mô (12 cây) của 2 dòng hoa hồng 108

Hình 4.23: Sự ra hoa đồng loạt của dòng hoa hồng mới H1 (a) và dòng hoa hồng

Lửa HL (b) ở đợt hoa cơi thứ 2 từ cây cấy mô 110

Hình 4.24: Kiểu hình lá của (a) dòng hoa hồng H1 và (b) dòng hoa hồng Lửa HL từ cây cấy mô đợt hoa thứ 2 111

Hình 4.25: Kiểu hình hoa ở đợt hoa thứ 2 của dòng hoa hồng H1 và dòng hoa hồng Lửa HL từ cây cấy mô 112

Hình 4.26 Phổ điện di sản phẩm PCR của 6 mẫu hồng 115

xvii i

Hình 4.27 Sơ đồ phả hệ thể hiện mối tương quan di truyền của 6 dòng hoa hồng chọn tạo khi phân tích bằng 12 chỉ thị ISSR 118

DNA Deoxyribo nucleic acid

GA3 Gibberellic acid

IAA Indole - 3 - acetic acid

IAEA International Atomic Energy Agency IBA Indole - 3 - butyric acid

In vitro Trong ống nghiệm

ISSR Inter Simple Sequence Repeat ITS Internal Transcribed Spacer LED Light Emitting Diode

LD30 Lethal dose hoặc giá trị chết 30% LD50 Lethal dose hoặc giá trị chết 50% M1V1 Thế hệ thứ 1 ở lần nhân giống thứ 1 MS Musrashige & Skoog (1962) NAA 1- Naphthalene acetic acid NSC Ngày sau khi cấy

NSCX Ngày sau khi chiếu xạ

PCR Plolymerase Chain Reaction

RFLP Restriction frament length Reaction RHS Royal Horticultural Society

Ở vùng Đồng bằng sông Cửu Long, tỉnh Đồng Tháp là một trong những tỉnh có nghề trồng hoa kiểng lâu đời và có làng hoa truyền thống tại thành phố Sa Đéc Làng hoa Sa Đéc hiện nay có hơn 4.000 hộ trồng hoa, cây cảnh với diện tích gần 1.000 ha và có trên 1.000 chủng loại hoa cảnh khác nhau Lợi nhuận bình quân trên 1 hecta (ha) cây trồng năm 2022 là trên 700 triệu đồng, rất cao so với cây lúa và các loại hoa màu khác (Chi cục Thống kê thành phố Sa Đéc, 2022) Hoa kiểng Sa Đéc được phát triển mạnh và sản xuất quanh năm tập trung, nhiều nhất là các loại cây công trình và những sản phẩm đặc trưng trong mùa hoa Tết như hoa cúc, hoa hồng Riêng nhu cầu phục vụ Tết hàng năm, Sa Đéc sản xuất trên 2 triệu giỏ hoa kiểng và nhiều nhất là hoa hồng.

Ở nước ta hiện nay, nhu cầu về hoa hồng cảnh quan, hoa hồng trồng chậu đang ngày một tăng lên Đã có nhiều vùng sản xuất hoa hồng trồng chậu với diện tích lớn, tuy nhiên nhìn chung hiệu quả trong sản xuất mang lại chưa cao Trong đó, nguyên nhân chính xuất phát từ việc người trồng hoa chưa có được bộ giống hoa hồng phù hợp (Lê Đức Thảo, 2021) Hầu hết các giống hoa hồng được trồng hiện nay mang tính chất thương mại đều nhập được từ các nước khác và qua rất nhiều nguồn nhập khác nhau Vì vậy, các giống hoa hồng trồng ở Việt Nam rất phong phú và đa dạng, với rất nhiều màu sắc, hình

dáng khác nhau và tên gọi cũng không thống nhất (Đặng Văn Đông và ctv., 2002).

Bộ giống hoa hồng ở các vùng trồng luôn thay đổi, nhập mới và bổ sung làm phong phú thêm nguồn giống cho sản xuất Tuy nhiên, chỉ những giống có ưu điểm vẫn được duy trì trong sản xuất như giống thân cao như hồng Nhung, nhiều hoa như hồng

Lửa, kháng hạn tốt như hồng Tường vi… (Nguyễn Bảo Vệ và ctv., 2010).

Hoa hồng Lửa là một trong hai giống hoa hồng chủ lực của làng hoa Sa Đéc (sau hoa

hồng Nhung) (Nguyễn Bảo Vệ và ctv., 2010) Do đặc tính ra hoa hầu như liên tục, đồng đều

và đồng loạt sau mỗi đợt hoa và mỗi lần cắt tỉa cành nên giống hoa hồng Lửa dễ dàng cho việc kiến tạo nên cảnh quan đẹp Trong khi đó, nhiều giống nhập nội như hồng leo, hồng tỷ muội

… rất đa dạng màu sắc và hình dáng nhưng khó tạo tán, cắt tỉa (như hồng leo) và ít sử dụng trang trí cảnh quan (như hồng tỷ muội) Do đó, việc tạo thêm dòng hoa hồng mới có màu sắc mới lạ từ việc cải thiện giống hoa hồng Lửa sẽ góp phần làm đa dạng giống hoa hồng phù hợp trang trí cảnh quan phục vụ cho sản xuất hoa hồng nơi đây.

Trong công tác chọn tạo giống, trong 70 năm qua, có hơn 2.250 giống đột biến đã

được phóng thích (Ahloowalia et al., 2004) Theo IAEA (2005), tia gamma là tác nhân

đóng góp 60,3% trong tất cả các tác nhân tạo giống đột biến Hiện nay, có hơn 3.300 giống đột biến đã được đăng ký cho thấy việc sử dụng tác nhân gây đột biến rộng rãi trong chọn tạo giống cây trồng hiện đại IAEA (2021) đã thống kê một nửa số giống cây trồng đột biến trên thế giới được tạo ra là từ việc chiếu xạ tia gamma Phương pháp xử lý

đột biến kết hợp nuôi cấy in vitro đã và đang là phương pháp được áp dụng rộng rãi, mở

ra triển vọng to lớn trong cải tạo giống cây trồng, đặc biệt là hoa và cây cảnh Nhiều công

trình nghiên cứu về tạo đột biến in vitro bằng việc chiếu xạ tia gamma trên cây hoa hồngđã được công bố (Smilansky et al., 1986; Datta, 2009, 2018; Arnold et al., 1998; Ibrahim,1999; Chakrabarty & Datta, 2010; Kahrizi et al., 2013; Bala & Singh, 2013; 2015; 2016).

Có nhiều giống hoa hồng mới được tạo ra trên thế giới và được phát triển sản xuất thương mại từ phương pháp này vì có sự khác biệt về màu sắc và hình dạng hoa, điển hình là 3 giống hoa hồng đột biến Rosmarun, Yulikara và Rosanda (Jain, 2006).

Ở Việt Nam, đột biến tia gamma trên đối tượng hoa và cây cảnh nói chung đã có nhiều nghiên cứu công bố; nhưng riêng cây hoa hồng chỉ có vài nghiên cứu được thực hiện ở một số Viện, Trường và chỉ công bố kết quả bước đầu tạo nguồn vật liệu biến dị

(Nguyễn Mai Thơm, 2009, Nguyễn Bảo Vệ và ctv., 2010).

Từ đó cho thấy, đề tài nghiên cứu “Tạo dòng hoa hồng Lửa (Rosa hybrida L.)mới bằng phương pháp xử lý đột biến tia gamma in vitro” đã thực hiện là rất cần thiết.

1.2.Mục tiêu nghiên cứu

1.2.1 Mục tiêu chung: Cải thiện giống hoa hồng Lửa truyền thống bằng phương pháp xử

lý đột biến tia gamma in vitro để tạo dòng hoa hồng Lửa mới có kích thước hoa to và màu

sắc khác biệt so với giống gốc.

1.2.2 Mục tiêu cụ thể

- Xác định quy trình nhân giống cho giống hoa hồng Lửa bằng phương pháp nuôi

cấy mô và thiết lập mẫu cấy cho việc đột biến in vitro.

- Xác định liều chiếu xạ thích hợp tạo đột biến về kích thước và màu sắc hoa đối

với mẫu đoạn thân hoa hồng Lửa in vitro.

- Chọn được 1 - 2 dòng hoa hồng Lửa mới có triển vọng khác biệt về hình thái (kích thước và màu sắc hoa) và di truyền so với giống hoa hồng Lửa truyền thống.

1.3 Đối tượng nghiên cứu

Giống hoa hồng Lửa thu thập được từ làng hoa Sa Đéc, tỉnh Đồng Tháp được chọn

làm đối tượng nghiên cứu Mẫu đoạn thân hoa hồng Lửa in vitro được chọn làm đối tượng

để xử lý đột biến nhằm tạo đột biến với lượng lớn mẫu cấy, tăng tần suất chọn ra giống hoa mới.

1.4 Phạm vi nghiên cứu

Thí nghiệm xử lý đột biến, nhân giống, khảo sát các dòng được thực hiện tại phòng nghiên cứu và nhà lưới của Viện Cây ăn quả miền Nam từ tháng 11/2016 đến tháng 03/2023.

1.5 Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu nhân giống hoa hồng Lửa bằng phương pháp nuôi cấy mô.

- Ảnh hưởng của liều chiếu xạ tia gamma đến mẫu cấy đoạn thân hoa hồng Lửa invitro.

- Đánh giá hình thái và đa dạng di truyền các dòng hồng Lửa mới chọn tạo.

1.6 Ý nghĩa khoa học của luận án

Ứng dụng phương pháp chọn giống đột biến bằng chiếu xạ tia gamma kết hợp nuôi cấy mô để rút ngắn thời gian và tăng hiệu quả chọn tạo giống hoa hồng mới Xác định liều

chiếu xạ thích hợp tạo đột biến về màu sắc trên mẫu đoạn thân in vitro của giống hoa

hồng Lửa; đồng thời đề xuất được phương pháp chọn tạo giống hoa hồng mới.

1.7 Ý nghĩa thực tiễn của luận án

Tạo ra dòng hoa hồng Lửa mới là nguồn vật liệu cho công tác chọn tạo giống hoa hồng và làm đa dạng cơ cấu giống hoa hồng phục vụ cho sản xuất.

1.8 Điểm mới của luận án

Xây dựng được quy trình kỹ thuật nhân giống hoa hồng Lửa bằng phương pháp

nuôi cấy mô và tạo nguồn vật liệu in vitro cho việc chiếu xạ gây đột biến tia gamma; đồng

thời, áp dụng quy trình để nhân nhanh dòng hoa hồng đột biến mới tạo ra.

Xác định được liều chiếu xạ hiệu quả trong việc tạo đột biến về kích thước và màu

sắc hoa trên mẫu cấy đoạn thân in vitro của giống hoa hồng Lửa.

Tạo được 01 dòng hoa hồng triển vọng từ giống hoa hồng Lửa truyền thống bằng

phương pháp xử lý đột biến tia gamma in vitro.

CHƯƠNG 2TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Giới thiệu chung về cây hoa hồng

2.1.1 Nguồn gốc và phân loại2.1.1.1 Nguồn gốc

Cây hoa hồng hay còn gọi là hường, tên khoa học Rosa sp., có rất nhiều loài, thuộc

lớp song tử diệp (Dicotyledones), bộ hoa hồng (Rosales), họ hoa hồng (Rosaceae) (Trần Hợp, 1993; Võ Văn Chi, 1994; Phạm Hoàng Hộ, 1999).

Nguồn gốc của hoa hồng hiện nay rất phức tạp, khó xác định một cách chính xác được, bởi vì chúng được tạo ra từ vô số sự lai tạo, và được thực hiện giữa các loài hồng rất khác biệt nhau về chất lượng và màu sắc hoa Việc lai tạo với các giống hồng sau này với giống hoa hồng màu vàng đã cho ra các “giống hồng lai của hồng trà” đầu tiên và các giống Pernet là tổ tiên của các giống siêng ra hoa và có hoa to như hiện nay (Dương Công Kiên, 1993) Họ hoa hồng có khoảng có 115 chi và trên 3.000 loài phân bố chủ yếu ở vùng ôn đới và cận nhiệt đới Bắc bán cầu Trên thế giới, hoa hồng được trồng nhiều ở các nước như Hà Lan, Bungary, Pháp, Hoa Kỳ, Bỉ, Colombia, Nhật, Israel… trong đó, Hà Lan là nước trồng và xuất khẩu hoa hồng nhiều nhất thế giới, còn Pháp nổi tiếng về nước hoa hoa hồng (Huỳnh Văn Thới, 2001; Đinh Thế Lộc & Đặng Văn Đông, 2003).

Phạm Xuân Tùng và ctv (2012) đã tổng quan về cây hoa hồng (Rosa spp.) là loài

hoa được trồng từ 5.000 năm trước, là hoa cắt cành được sản xuất và tiêu thụ nhiều nhất trên thế giới Hoa hồng có phạm vi phân bố rất rộng nhờ khả năng thích ứng rộng và được trồng khá phổ biến từ trước công nguyên ở các vùng ôn đới, cận nhiệt đới và nhiệt đới Ngày nay, trên thế giới, hoa hồng là loài hoa thương mại lớn thứ hai sau hoa cúc.

Theo Bendahmane et al (2013), chi Rosa thuộc họ lớn Rosaceae Hoa hồng đã

được trồng từ thời cổ đại, sớm nhất là vào năm 3000 BC ở Trung Quốc, Tây Á và Bắc Phi Hoa hồng dại lần đầu tiên được thuần hóa và nhân rộng để sử dụng làm hàng rào Người La Mã, Hy Lạp và Ba Tư đã sử dụng hoa hồng thuần hóa làm hoa trang trí và làm cây thuốc Vào thế kỷ 14, các nhà truyền giáo đã giới thiệu hoa hồng Trung Quốc đến châu Âu Sau đó, sự lai tạo giữa những giống hoa hồng Trung Quốc, châu Âu và Trung Đông đã hình thành cơ sở di truyền của “các giống hoa hồng hiện đại” (Hình 2.1) ((Raymond, 1999) trích dẫn bởi Bendahmane et al (2013)) Ngày nay, khoảng 30.000

-35.000 giống hoa hồng được trồng và tồn tại, thường được gọi là Rosa hybrida (Gudin,

2003) Hoa hồng là một trong những loại cây cảnh được trồng phổ biến nhất trên thế giới Hoa hồng được sử dụng rất phổ biến

như làm cảnh và hoa cắt cành; đồng thời, còn có nhu cầu rất lớn trong ngành công nghiệp nước hoa và mỹ phẩm.

Hoa hồng có khoảng 200 loài, trong số đó chỉ có 8-20 loài góp phần tạo nên các

giống hoa hồng ngày nay, giống được lai tạo phức tạp này có tên Rosa hybrida ((De Vries

& Dubois, 1996; Reynders-Aloisi & Bollereau, 1996; Gudin, 2001) được trích dẫn bởi

Bendahmane et al (2013)) Mỗi loài hồng này có lẽ có đóng góp một tính trạng đặc trưng.

Hình 2.1 Sơ đồ phả hệ nguồn gốc hoa hồng hiện đại theo Raymond (1999) (trích dẫn bởi

Ben-dahmane et al., 2013)

Ở Việt Nam, những giống hồng xưa (cổ điển) ở nước ta có lẽ nhập từ Trung Quốc, bởi vì chỉ có những giống hồng dại, Tường vi và Tầm xuân, là những giống hồng có thân cao, mọc khỏe và tỏ ra thích hợp với phong thổ nước ta, Bắc Trung Nam đều trồng được (Việt Chương & Lâm Thị Mỹ Hương, 2000) Các giống hồng hiện đại được du nhập từ 2 nguồn như từ Châu Âu nhập vào Đà Lạt rồi phát triển ở miền Nam, sau đó lan rộng ra

miền

Bắc hoặc từ Thái Lan nhập vào miền Nam và phát triển ra miền Bắc (Nguyễn Xuân Linh

và ctv., 1998).

2.1.1.2 Phân loại

Theo Võ Văn Chi (2003) chi Rosa có 4 chi phụ là Hulthemia; Rosa (Eurosa); Platyrho- don và Hesperhodon Trong đó chi phụ Rosa (Eurosa) là lớn nhất và chia ra 10 nhóm loài và loài lai:

Trong mỗi nhóm này có rất nhiều loài và loài lai được chọn tạo ra.

Theo Việt Chương & Lâm Thị Mỹ Hương (2000), hoa hồng được chia làm 3 loại: - Loại hồng dại: là những giống hoang dại có nguồn gốc từ giống Wichura (vùng cận đông) Loại này có nhóm thân cao, cành dài, sống bò lan hoặc dựa vào cây khác mà leo lên.

- Loại hồng cổ điển: gồm chung những giống hồng đã trồng từ trước năm 1867, là những giống xuất sắc từ màu sắc đa dạng cũng như đậm đà hương thơm Hồng cổ điển có xuất xứ nhiều nước như Trung Quốc, Tiểu Á, Anh, Pháp, Mỹ Những giống hồng nhóm này nở nhiều hoa, thành từng chùm dày và thơm, có thể trồng làm hàng rào, cho leo tường, hay khung cửa vòng cung …

- Loại hồng hiện đại: gồm những giống hồng xuất hiện sau năm 1867, được trồng đại trà hơn để đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng ngày càng tăng cao Loại này có nhóm bụi rậm, hoa chùm nhỏ, nhóm hồng leo, nhóm hồng tiểu muội, nhóm hồng phủ đất và đặc biệt thời kỳ này người ta đã lai tạo ra được những giống hồng trà lai nổi tiếng hơn vì hoa to, nhiều hoa, hương thơm hơn và dễ trồng hơn.

Theo Dương Công Kiên (1993), cách duy nhất để xếp loại hoa hồng là dựa vào việc

tập hợp các giống theo sự giống nhau về độ lớn của hoa và cách bố trí hoa của chúng (hoa đơn hoặc chùm) cũng như dựa vào cách tăng trưởng của chúng (dạng bụi, dạng bò, leo).

* Giống hồng dạng bụi:

- Loại ra hoa liên tục và hoa to: các giống xuất xứ từ các giống lai của hồng trà, mỗi nhánh cây chỉ mang một hoa và số cánh hoa từ 15-50 cánh.

- Loại hồng ra hoa liên tục, có hoa tập hợp thành chùm hoặc các giống hồng lai của Polyanthas: chùm có thể nhiều hoa hoặc ít hoa, hoa kích thước bé và số cánh ít (hoa đơn từ 5-10 cánh trên hoa hoặc cánh hoa đôi từ 10 -15 cánh).

- Loại hồng ra hoa liên tục, có hoa tập hợp (Floribundas): giống hồng này là kết quả của sự thụ phấn chéo giữa giống hồng lai Polyanthas (nhiều hoa, hoa có kết thành chùm ở đầu của mỗi thân) với các giống hồng “ra hoa liên tục và có hoa to” Giống Floribundas có hoa to hơn và cánh hoa đôi, gần hay thường bằng số cánh của các giống hồng có hoa to nhưng chùm hoa có ít hoa hơn và có mùi thơm như giống hồng hoa to.

- Giống hồng Miniatures: đây là các giống hồng bé nhỏ, có hình dáng lùn với chiều cao từ 10-15 cm và cho ra rất nhiều hoa bé, cánh hoa đôi Về sau được lai tạo với các giống hồng siêng hoa và có hoa to, giống này cho ra nhiều loại hồng có kích thước thay đổi từ 15- 30 cm Các giống hồng này có bộ lá li ti, hẹp, mang nhiều hoa nhỏ có nhiều cánh, thường dẹp nhưng đôi lúc cánh hoa cũng phình ở giữa như các giống hồng đẹp có hoa to, nhất là vào thời kỳ đầu của sự nở hoa.

* Giống hồng trồng ở bụi: Các giống này tạo thành dạng bụi có nhiều cánh, cây cao từ 1,2 m - 1,5 m, có thể trồng riêng lẻ hoặc trồng thành hàng rào.

* Giống hồng leo:

- Giống hồng leo siêng ra hoa, có hoa to, đơn độc - Giống hồng leo siêng ra hoa, có hoa hợp thành chùm - Giống hồng leo không siêng ra hoa.

- Giống hồng có thân đứng và hồng rũ xuống

Theo Đinh Thế Lộc & Đặng Văn Đông (2003), trên thế giới hiện có khoảng 20.000 giống hoa hồng Giá trị thương phẩm của giống hoa hồng chủ yếu là màu sắc hoa Cho nên, dựa vào màu sắc hoa, hoa hồng được chia làm 9 nhóm:

- Nhóm màu đỏ: đỏ thẫm, đỏ nhạt, đỏ tươi, đỏ hồng ngọc … - Nhóm phấn hồng: màu hoa đào, màu đào thẫm, màu quỳ … - Nhóm màu vàng: vàng nhạt, vàng đậm, vàng cam …

- Nhóm màu trắng: trắng, màu sữa, trắng ngà … - Nhóm màu tím: tím đỏ, tím hồng …

- Nhóm màu xanh: xanh tím …

- Nhóm hệ nhiều màu: màu sắc cánh hoa không đều, màu hỗn hợp và rất nhiều màu trung gian …

- Hoa nhiều vòng …

- Nhóm hệ biến màu: tùy mức độ nở mà màu sắc hoa thay đổi.

2.1.2 Đặc điểm thực vật học

Rễ: Rễ hồng thuộc loại rễ chùm, chiều ngang tương đối rộng, khi bộ rễ lớn phát sinh

nhiều rễ phụ (Nguyễn Thị Kim Lý và ctv., 2012).

Thân: Hoa hồng thuộc loại nhóm cây thân gỗ, cây bụi thấp, thẳng, có nhiều cành và

gai cong (Nguyễn Thị Kim Lý và ctv., 2012).

Lá: Lá hoa hồng là lá kép lông chim mọc cách, ở cuống lá có lá kèm nhẵn, mỗi lá

kép có 3-5 hay 7-9 lá chét, xung quanh lá chét có nhiều răng cưa nhỏ Tùy giống mà lá có màu sắc xanh đậm hay xanh nhạt, răng cưa nông hay sâu, hay có hình dạng lá khác

(Nguyễn Thị Kim Lý và ctv., 2012).

Hoa: Hoa hồng có nhiều màu sắc và kích thước khác nhau Hoa hồng có mùi thơm

nhẹ, cánh hoa mềm dễ bị dập nát và gãy Cụm hoa chủ yếu có một hoa hay một tập hợp ít hoa trên cuống dài, cứng, có gai Hoa lớn có cánh dài hợp thành chén ở gốc, xếp thành một hay nhiều vòng, sít chặt hay lỏng tùy theo giống Hoa hồng thuộc loại hoa lưỡng tính, nhị đực và nhị cái trên cùng một hoa, các nhị đực dính vào nhau bao xung quanh vòi nhụy, khi phấn chín rơi trên đầu nhụy nên có thể tự thụ phấn Đài hoa có màu xanh

(Nguyễn Thị Kim Lý và ctv., 2012).

Quả: Quả hình trái xoan có các đài còn lưu lại, có màu xanh Khi chín có màu nâu,

nâu vàng hoặc đỏ đun tùy theo màu sắc hoa, mỗi quả chứa nhiều hạt nhỏ (Nguyễn Thị

Kim Lý và ctv., 2012).

Hạt: Hạt hoa hồng nhỏ, có lớp lông trắng bao phủ Khả năng nảy mầm của hạt rất

kém do có lớp vỏ dày nên phải xử lý hạt trước khi gieo (Nguyễn Thị Kim Lý và ctv.,

2.1.3 Điều kiện sinh thái của cây hoa hồng

Hoa hồng ưa chiếu sáng đầy đủ, thoát nước tốt, không khí lưu thông và không có bão Ngoài ra, cây hoa hồng còn đòi hỏi nhiều nước, nhiều phân và điều kiện thoáng khí trong đất.

2.1.3.1 Ánh sáng

Ánh sáng là nhân tố quan trọng nhất đối với sự sinh trưởng và ra hoa của hoa hồng Ánh sáng chẳng những có tác động trực tiếp với cây mà còn làm thay đổi một loạt các nhân tố ngoại cảnh khác như làm tăng nhiệt độ, tăng sự tiêu hao nước (Đặng Văn Đông và

ctv., 2002).

Cường độ chiếu sáng ảnh hưởng rất rõ đến sản lượng hoa hồng Che bớt sáng làm giảm sự phát triển của mầm hoa Trong nhà kính cây ở các vị trí khác nhau, các hướng khác nhau cho số lượng hoa cũng khác nhau Ngoài ra, cường độ chiếu sáng còn ảnh hưởng đến sự phát sinh cành Dùng cách che ánh sáng ở phần phát sinh cành hoàn toàn có thể ức chế sự ra cành, dùng cách chiếu sáng bổ sung sẽ làm tăng số lượng cành (Đặng

Văn Đông và ctv., 2002).

Chu kỳ chiếu sáng không ảnh hưởng đến sự phân hóa mầm hoa nhưng thời gian chiếu sáng dài sẽ kích thích sự sinh trưởng và ra hoa, giảm bớt cành mù, hoa dị hình và rút ngắn thời gian trong một chu kỳ ra hoa Chu kỳ chiếu sáng và độ dài bước sóng ánh

sáng có quan hệ tới sự phát dục của hoa và vị trí của mầm hoa (Đặng Văn Đông và ctv.,

2.1.3.2 Nhiệt độ

Nhiệt độ là một trong những nhân tố quan trọng đối với sinh trưởng và phát triển của hoa hồng bao gồm các yếu tố: nhiệt độ ngày, đêm; chênh lệch nhiệt độ ngày đêm và nhiệt độ đất Nhiệt độ ảnh hưởng đến quang hợp, hô hấp, sự tạo thành các sản phẩm trao đổi chất đặc biệt là sắc tố và cuối cùng là ảnh hưởng tới hiệu quả sản xuất (Đặng Văn

Đông và ctv., 2002).

Nhiệt độ ban ngày thích hợp nhất là 22-27oC, ban đêm từ 12-18oC Cây có thể chịu được nhiệt độ cao tới 35-38oC Nhiệt độ 18-20oC là nhiệt độ thích hợp nhất với sinh

trưởng và ra hoa (Đặng Văn Đông và ctv., 2002).

2.1.3.3 CO2

CO2 là nhân tố quan trọng sau nhiệt độ và ánh sáng Lượng CO2 ảnh hưởng tới quang hợp, sinh trưởng và phát dục Bổ sung thêm CO2 có thể làm tăng sản lượng và chất lượng hoa, CO2 còn làm tăng hiệu quả của ánh sáng Bổ sung CO2 không làm ảnh hưởng đến số lượng cành non nhưng số mầm hoa sẽ tăng ở nồng độ CO2 cao (Đặng Văn Đông và

ctv., 2002).

2.1.3.4 Độ ẩm

Cây hoa hồng yêu cầu độ ẩm đất khoảng 60-65% và độ ẩm không khí 60-70% là lý

tưởng cho hồng sinh trưởng, vì hồng là loại cây có tán rộng, bộ lá nhiều nên diện tích phát

tán hơi nước của cây rất lớn (Nguyễn Thị Kim Lý và ctv., 2012).

Lượng mưa hàng năm trung bình khoảng từ 1.500-2.000 mm Mùa hè nhiệt độ cao, mưa nhiều làm phát sinh rất nhiều bệnh ở hồng Đối với hoa hồng, việc gây ẩm chỉ nên tiến hành vào ban ngày, tránh ban đêm vì sẽ làm cho cây hô hấp và tiêu hao các chất dữ trữ trong cây, mặt khác làm những giọt nước đọng trên mặt lá sẽ khiến nhiều loại bệnh phát sinh Thời gian hồng ra hoa, kết quả, nếu độ ẩm không khí quá cao sẽ làm cho hoa,

quả, hạt chứa nhiều nước, rễ cây dễ bị thối (Nguyễn Thị Kim Lý và ctv., 2012) Trong nhà

kính, ảnh hưởng của sự điều tiết độ ẩm phụ thuộc vào thời tiết và thời gian chiếu sáng

(Đặng Văn Đông và ctv., 2002).

2.1.3.5 Tính chất đất đai

Đất trồng hồng tốt nhất là đất đồi, giàu mùn, đất phải có kết cấu viên, nhiều lỗ hổng thoáng khí để có lợi cho sự phát triển của hệ rễ và phải có tầng canh tác dày 50 cm trở lên, nếu không đạt được các yêu cầu trên thì cần phải cải tạo đất, việc bổ sung thêm

than bùn hay mùn rác sẽ cho hiệu quả cao (Nguyễn Thị Kim Lý và ctv., 2012).

Phần lớn rễ của hoa hồng đều phân bố ở tầng đất từ 60 cm trở lên phía trên mặt, một số ít có thể ăn sâu tới 1 m Đất hoặc chất nền có nhiều lỗ hỏng, đặc biệt là sự thông khí của tầng dưới ảnh hưởng rất lớn tới sự phát triển của rễ Hoa hồng ưa đất hơi chua, độ pH từ 5,5-6,6 là thích hợp nhất, pH từ 7,0-8,0 cây sinh trưởng rất yếu ớt Khi trồng hoa hồng trị số EC nên dưới 0,6 ms/cm, giai đoạn thu hái khoảng từ 0,9-1,0 ms/cm là thích

hợp (Đặng Văn Đông và ctv., 2002).

2.1.4 Sơ lược về tình hình sản xuất và tiêu thụ hoa hồng trên thế giới và ở Việt Nam2.1.4.1 Trên thế giới

Ngày nay, sản xuất hoa trên thế giới đang phát triển mạnh và đã trở thành một ngành thương mại với giá trị sản lượng cao Theo báo cáo của FAO, năm 1995 đạt 35 tỷ đô, năm 2004 đạt 56 tỷ đô Giá trị xuất khẩu năm 1995 đạt 6,7 tỷ đô; năm 2004 đạt 10 tỷ đô/năm Trong đó thị trường hoa cây cảnh của Hà Lan chiếm khoảng 30%, sau đó mới đến các nước Kenya, Zimbabwe, Equador, Colombia, Đan mạch, Mỹ, Israel, Tây Ban Nha … Số liệu của WTO đã cho thấy sản lượng hoa xuất khẩu chiếm 13,362 tỷ đô năm 2006, trong số đó hoa cắt cành chiếm 45,9% (6,12 tỷ đô), hoa chậu và hoa trồng thảm là 43,3% (5,79 tỷ đô), loại chỉ dùng lá để trang trí 6,7% và các loại hoa khác là 4,1% (Lê

Huy Hàm và ctv., 2012).

Hiện nay, diện tích trồng hoa, cây cảnh trên thế giới khoảng 1.100.000 ha Có 05 nước dẫn đầu có diện tích trồng hoa lớn nhất thế giới là Trung Quốc, Ấn Độ, Mỹ, Nhật Bản và Hà Lan Trong đó, châu Á chiếm khoảng 80% diện tích trồng hoa trên thế giới, châu Âu là 8%, châu Mỹ 10%, riêng châu Phi chỉ khoảng 2% Cũng theo số liệu của Trung tâm thương mại hoa quốc tế Thụy sĩ năm 2005, tổng lượng hoa cắt cành tiêu thụ

trên thế giới chiếm 60%, hoa chậu hoa thảm 30% và các loại cây trang trí khác 10% Các nước xuất

khẩu hoa thảm, hoa chậu lớn nhất thế giới là Hà Lan, Đan Mạch và Bỉ (Lê Huy Hàm và

ctv., 2012).

Hoa hồng là một trong những loài hoa được ưa chuộng nhất trên thế giới, với đặc tính hoa to vừa phải, màu sắc đẹp mắt, hương thơm dịu dàng, hoa hồng được coi là “Hoàng hậu của các loài hoa” Hoa hồng biểu hiện cho hòa bình, tươi trẻ, là hoa của tình yêu, tình hữu nghị của niềm vui và sự tốt lành Các nước sản xuất hoa hồng chính là Hà Lan, Mỹ, Colombia, Nhật, Isarel … Trong đó, Hà Lan là nước trồng và xuất khẩu hoa hồng lớn nhất trên thế giới Mỹ là nước trồng hoa hồng nhiều nhưng nhập khẩu cũng nhiều Năm 1996, Mỹ sản xuất 3,5 tỷ cành và nhập khẩu 8,3 tỷ bông Trung Quốc là nước bắt đầu sản xuất hoa hồng từ những năm 50 của thế kỷ XX Đến khoảng cuối thế kỷ này, Quảng Đông là tỉnh trồng nhiều hoa hồng nhất, diện tích 4.320 ha, sản xuất 2,96 tỷ bông;

tiếp đó là các tỉnh Vân Nam, Tứ Xuyên, Hồ Bắc (Đặng Văn Đông và ctv., 2002).

Nhìn chung, trên thế giới hoa hồng được tập trung chủ yếu để sản xuất hoa cắt cành Hoa cắt cành, hoa chậu và hoa thảm được tiêu thụ với một số lượng khá lớn và ngày càng đòi hỏi cao về chất lượng sản phẩm, bởi các loại hoa này được sử dụng với nhiều mục đích khác nhau như phục vụ tiêu dùng, trang trí công cộng Ngược lại, hoa trồng thảm lại rất phong phú về chủng loại và đa dạng về màu sắc Hiện nay, có trên 150 nước tham gia vào sản xuất hoa cắt cành và hoa trồng thảm mang lại nguồn thu nhập rất lớn Tiêu chí xây dựng hoa công nghiệp ở các nước châu Âu là không chỉ có sản xuất mà chính sách và thị trường là khâu vô cùng quan trọng, đặc biệt là vấn đề quản lý chất lượng

giống và bản quyền giống cây trồng (Lê Huy Hàm và ctv., 2012).

2.1.4.2 Trong nước

Ở Việt Nam, trong tiêu chí chuyển dịch cơ cấu cây trồng hiện nay (Lê Huy Hàm và

ctv., 2012), hoa được người nông dân đặc biệt quan tâm bởi hiệu quả kinh tế của nó và do

sản xuất hoa, cây cảnh đã làm giàu cho các vùng trồng hoa nên diện tích đã tăng lên nhanh chóng Giá trị trồng hoa, cây cảnh đạt 100-120 triệu đồng/ha, bình quân giá trị sản lượng đạt 118 triệu đồng/ha/năm Theo số liệu thống kê ở các vùng sản xuất, thu nhập bình quân trồng hoa, cây cảnh của cả nước là 72 triệu đồng/ha/năm Những nơi có diện tích hoa tập trung và trồng với quy mô lớn (Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh, Đà Lạt, Mộc Châu ) thu nhập trồng hoa từ 230-250 triệu đồng/năm Cá biệt có nhiều mô hình (quy mô 2-10 ha) thu nhập đạt tới 350 triệu đồng/ha/năm, còn những nơi trồng theo kiểu quảng canh, chỉ đạt 40- 60 triệu đồng/ha/năm.

Việt Nam có diện tích đất tự nhiên lớn trên 33 triệu hecta (ha) nhưng diện tích trồng hoa hiện nay chỉ chiếm khoảng 0,06% diện tích đất tự nhiên và thường tập trung ở các vùng trồng hoa truyền thống của các thành phố, khu công nghiệp, khu du lịch, nghỉ mát Theo số liệu thống kê chưa đầy đủ, năm 2008 diện tích trồng hoa cây cảnh của cả nước

khoảng trên

13.000 ha Theo số liệu điều tra, hiện cả nước có khoảng 45.000 ha hoa, cây cảnh, thu nhập bình quân trên cả nước là 520 triệu đồng/ha/năm, như vậy so với năm 2000, diện tích hoa, cây cảnh năm 2020 đã tăng 6,6 lần, giá trị sản lượng tăng 27,5 lần (đạt 23.400 tỷ đồng, trong đó xuất khẩu xấp xỉ 80 triệu USD), mức tăng giá trị thu nhập/ha là 2,1 lần (đã có nhiều mô hình đạt 1,5 tỷ đến 2,5 tỷ đồng/ha/năm) Tốc độ tăng trưởng này là rất cao so với các ngành nông nghiệp khác (Đặng Văn Đông & Nguyễn Văn Tỉnh, 2021).

Hình 2.2: Sản xuất hoa hồng cắt cành tại Đà Lạt, tỉnh Lâm Đồng (a) và sản xuất hoa hồng chậu tại Sa Đéc, tỉnh Đồng Tháp (b)

Những nơi có diện tích trồng tập trung và quy mô trồng lớn như Tây Tựu, Mê Linh, Nhật Tân (Hà Nội), Văn Giang (Hưng Yên), Hoành Bồ, Đông Triều (Quảng Ninh), An Dương (Hải Phòng), Hải Hậu (Nam Định), An Nhơn (Bình Định), Đà Lạt (Lâm Đồng), Củ Chi, Gò Vấp (T.P Hồ Chí Minh), Sa Đéc (Đồng Tháp)… thu nhập của nghề trồng hoa, cây cảnh ở những nơi này đạt từ 1,0 - 1,5 tỷ đồng/ha/năm Đặc biệt, có một số mô hình thu nhập đạt 3,0 - 5,0 tỷ đồng/ha/năm So với giá trị thu nhập/ha canh tác toàn ngành trồng trọt là 82 - 83 triệu đồng/ha/năm, mức thu nhập này gấp gần 5,0 lần Ở địa phương nào có diện tích trồng hoa, cây cảnh chuyên canh, ở đó đời sống của nhân dân được cải thiện rõ rệt, nhiều hộ trở nên giàu có (thu nhập 500 - 800 triệu đồng/hộ/năm).

Những vùng trồng hoa tập trung như Tây Tựu, Từ Liêm (Hà Nội) với diện tích đạt 330 ha; thành phố Hồ chí Minh (1.500 ha), Đà Lạt (Lâm Đồng) 2.027 ha, vùng trồng hoa hàng hóa Trung du miền núi phía Bắc (2.500 ha) và vùng đồng bằng sông Cửu Long (gần 2.500 ha) gồm các tỉnh Đồng Tháp, Bến Tre, Tiền Giang, Cần Thơ, Theo Lê Huy Hàm

và ctv (2012), trong các loại hoa được trồng phổ biến thì hoa hồng chiếm cao 35%, đến

hoa cúc 25-30%, lay ơn 10%, hoa lan 10-15%, các loại hoa khác 20-25%.

Theo số liệu của Tổng cục Hải quan, năm 2021, xuất khẩu hoa của Việt Nam đạt 61,8 triệu USD, tăng 27% so với năm 2020 Trong đó, hoa hồng có mức tăng trưởng mạnh nhất trên 100% Tiếp đến là hoa ly, cúc, lan hồ điệp tăng trưởng 16% đến 52% Hoa cúc, lan, hoa hồng có độ bền cao và giá cả cạnh tranh hơn nhiều so với hoa của Hà Lan Vì vậy, hoa của Việt Nam ngày càng được chuộng ở thị trường thế giới Ngoài thị trường chính là Trung Quốc, Nhật Bản, Australia, Đài Loan, gần đây Singapore, Malaysia, Hồng Kông cũng đẩy mạnh nhập hoa từ Việt Nam (Nguyễn Hạnh, 2022).

Do đó, để có được vị thế riêng và dễ dàng trong xuất khẩu, các chuyên gia trong ngành cho rằng, bên cạnh việc đẩy mạnh xây dựng thương hiệu, Việt Nam cũng cần đẩy mạnh xã hội hóa, thu hút các doanh nghiệp đầu tư vào nông nghiệp công nghệ cao; trong đó có trồng hoa công nghệ cao cũng như nghiên cứu chọn tạo giống (Nguyễn Hạnh, 2022).

2.1.5 Một số giống hoa hồng đang trồng phổ biến ở Việt Nam

Hiện nay, ở nước ta có nhiều vùng trồng hoa hồng với quy mô lớn và người trồng có nhiều kinh nghiệm như ở Đà Lạt (Lâm Đồng), Sa Đéc (Đồng Tháp), Mê Linh (Vĩnh Phúc), Hùng Hà (Thái Bình), Việt Trì (Phú Thọ), Sapa (Lào Cai), Tây Tựu và Vĩnh Tụy (Hà Nội) … (Đinh Thế Lộc & Đặng Văn Đông, 2003; Dương Công Kiên, 2007) Các giống trồng ở Việt Nam hầu hết là giống nhập từ Hà Lan, Mỹ, Pháp, Trung Quốc và trồng phổ biến ở Đà Lạt rồi đến vùng Tiền Giang, Hậu Giang, nhất là tại Cái Mơn, Sa Đéc… hoa hồng được trồng đại trà với nhiều giống quý và mới lạ.

Hầu hết các giống hoa hồng hiện nay đang trồng mang tính chất thương mại ở Việt Nam đều nhập từ các nước khác Có rất nhiều nguồn nhập khác nhau qua quà biếu tặng, nguồn nhập chính ngạch qua các cơ quan khoa học, các công ty và nguồn nhập không chính ngạch do người sản xuất tự nhập hoặc lấy cành hoa thương phẩm được nhập từ nước ngoài về nhân giống Chính vì vậy, các giống hồng trồng ở Việt Nam vô cùng phong phú và đa dạng, với rất nhiều màu sắc và hình dáng khác nhau, tên gọi cũng không thống nhất Thông thường người dân chỉ gọi tên giống theo màu sắc và nguồn xuất xứ như đỏ Pháp, đỏ ý, đỏ Trung Quốc, phấn hồng Trung Quốc, viền vàng Mỹ, trắng Mỹ, đỏ Hà Lan, vàng Hà Lan … Chính vì vậy, xảy ra vấn đề lẫn giống và vi phạm bản quyền, nhược điểm này đang được các cơ quan khoa học chuyên ngành dần dần khắc phục (Đặng

Văn Đông và ctv., 2002).

Hoa hồng là cây nhân giống vô tính dễ dàng, nên việc nhập giống và trao đổi mẫu giống không khó vì thế hàng năm các giống hoa hồng trồng ở Việt Nam cũng luôn thay đổi Mỗi năm ước chừng có thêm 8 - 10 giống hồng mới, nhập từ các nước khác nhau Tuy nhiên, trước khi đưa ra phổ biến một giống nào đó cần phải có sự kiểm dịch và thử nghiệm Bởi không phải một giống tốt ở vùng này cũng cho kết quả tương tự như ở vùng