Nội dung nghiên cứu của đề tài bao gồm: Thu thập bổ sung nguồn gen và nghiên cứu tập đoàn hoa Lan Huệ. Đánh giá đa dạng di truyền của một số dòng giống hoa Lan Huệ điển hình; Đánh giá độ bội thể của con lai và sự sai khác về mặt di truyền của con lai so với bố mẹ bằng chỉ thị phân tử. Nghiên cứu lai tạo giống Lan Huệ mới: Nghiên cứu sức sống hạt phấn, một số yếu tố ảnh hưởng đến sức sống hạt phấn và khả năng bảo tồn sức sống hạt phấn; Tiến hành lai hữu tính bằng các phương pháp khác nhau và đánh giá sự đậu quả, kết hạt ở các tổ hợp lai, tỉ lệ nảy mầm và tỉ lệ thành cây của các tổ hợp lai; Đánh giá sinh trưởng, phát triển và tình hình nhiễm sâu bệnh hại của cây lai trong từng tổ hợp, đánh giá sự sai khác các tính trạng về hoa của con lai so với bố mẹ ban đầu và chọn lọc các cá thể có ưu điểm nổi trội. Ứng dụng qui trình nhân in vitro để nhân nhanh một số dòng lai hoa Lan Huệ có triển vọng. Đánh giá sinh trưởng phát triển của một số dòng lai Hoa Lan Huệ có triển vọng.
Qua một thời gian triển khai nghiên cứu (từ 2013 đến 2015), nhóm nghiên cứu đã thu được một số kết quả nghiên cứu như sau:
- Đã thu thập bổ sung được 14 mẫu giống Lan huệ. Các mẫu giống LH mới thu thập đều có hình thái màu sắc hoa khác biệt với các mẫu giống LH đã có. Một số mẫu giống có màu sắc hoa đẹp và khá đặc biệt, cần được khai thác trong công tác lai như hoa có màu xanh (XSN, XNCM, XNCD), màu xanh hơi vàng (LHVC), màu xanh có các sọc màu tím nâu (H.pa), hoặc màu trắng có viền đỏ (TVĐ); 3 mẫu giống có cấu trúc hoa với nhiều vòng cánh (ĐNK, TSĐK, TNK).
- Kết quả nghiên cứu đặc điểm nông sinh học của 22 mẫu giống LH cho thấy các mẫu giống có ưu điểm đó là: XNCM, Tr, TNK, TVĐ, H. pa có thế lá đứng; XNCM, XSN, ĐSTLS đẻ nhánh khỏe; TNSH, ĐN và Tr có cánh hoa dày (0,18-0,2 cm); Hoa có độ bền lâu: TVĐ (9 ngày), LHHN và TNK (8,5 ngày), ĐNK và H.pa (8 ngày); ĐSTLS và TVĐ có số hoa/cụm nhiều (5 - 6 hoa/cụm); TVĐ có số cụm hoa/cây nhiều (3 cụm hoa/cây); Mẫu giống có độ bền cụm hoa cao là ĐNK (30 ngày), TNK (21 ngày), TVĐ (16 ngày). Đáng chú ý nhất là mẫu giống TVĐ có nhiều ưu điểm về số hoa/cụm, số cụm hoa/cây cũng như độ bền của hoa và cụm hoa, hoặc mẫu giống ĐSTLS có số hoa/cụm nhiều, màu sắc lá khác biệt và đẹp, cây đẻ nhánh khỏe. Các mẫu giống có nhược điểm đó là: CV, XSN, XNCM, XNCD, LHH có cánh hoa mỏng (0,06 cm-0,09cm); 3 mẫu giống có độ bền hoa thấp là CV, LHVC và ĐNST (3,5 ngày); Các mẫu giống có độ hữu dục của hạt phấn thấp ĐNST (68,01%), CV (54,60%), hoặc các mẫu giống có nhị và nhụy bị tiêu giảm như ĐNK, TNK, TSĐK, TSĐHL sẽ có nhiều hạn chế trong công tác lai.
- Kết quả phân tích kiểu hình băng ADN cho thấy có sự đa dạng khá lớn trong tập đoàn nguồn gen đã thu thập. Cây phân loại 10 mẫu giống LH được chia thành 4 nhóm chính, trong đó nhóm 1 gồm 4 mẫu giống TSĐK, ĐNK, TNSH, TSĐTĐ; Nhóm 2 gồm 2 mẫu giống là ĐN, TR; nhóm 3 gồm 3 mẫu giống là ĐST, TSĐ, ĐNST và nhóm 4 chỉ có duy nhất mẫu giống CV. Hệ số tương đồng giữa giống CV và các giống khác rất thấp (trong khoảng 0,2- 0,29), chứng tỏ giống CV có quan hệ rất xa về di truyền với các giống khác.
- Kết quả đánh giá độ bội của 3 giống Lan Huệ bố, mẹ và 5 dòng lai thu được đều mang bộ NST là 2n. Dùng chỉ thị phân tử RAPD để đánh giá 5 con lai Lan huệ kí hiệu là: H1, H12, H3, H85 và H5 thuộc 3 tổ hợp lai Lan Huệ (ĐN x TR; TR x ĐST; ĐST x ĐN). Kết quả phân tích với 2 con lai H12 và H85 cho thấy số phân đoạn giống mẹ là ĐST ít hơn số phân đoạn giống bố là Tr. Kết quả phân tích với 3 con lai H1, H3, và H5 cho thấy ở cả 3 tổ hợp lai trong đó có 2 tổ hợp lai thuận nghịch thì con lai đều có nhiều số phân đoạn giống với Lan huệ Đỏ nhung (đây là kiểu hình mang tính trạng trội), cho dù Đỏ nhung là bố hay là mẹ.
- Hạt phấn LH sử dụng tốt nhất cho công tác lai cần được thu thập ở các hoa nở vào đầu vụ và ở hoa nở đầu tiên/cụm hoa. Bảo quản hạt phấn LH trong điều kiện lạnh (-18 độ) có sử dụng hạt hút ẩm là tốt nhất.
- Các giống ĐNST, CV, XNCM, XNCD, H.pa khó có khả năng kết hợp trong sinh sản hữu tính với các giống khác trong tập đoàn công tác. Giống Tr cũng có khả năng kết hợp yếu. Một số mẫu giống có cấu trúc hoa cánh kép như ĐNK, TNK, TSĐK tuy không thể sử dụng làm mẹ trong phép lai do bộ nhụy tiêu giảm nhưng vẫn có thể sử dụng làm bố.
- Kiểu hình hoa của con lai LH rất đa dạng, tỉ lệ con lai có kiểu hình hoa khác với bố mẹ từ 35,7% - 66,7%. Riêng THL7 và THL9 có tỉ lệ cao con lai khác kiểu hình bố mẹ (88,9% và 78,8%). THL6(♀ ĐN × ♂ ĐST), THL7 (♀ ĐST × ♂ ĐN) và THL9 (♀ ĐST × ♂ Tr) có nhiều kiểu hình hoa được chọn lọc, các THL này đều có ĐST lai với ĐN hoặc TR. Đã chọn lọc được 39 con lai có kiểu hình hoa đẹp nổi trội, khác biệt so với kiểu hình hoa của cây bố, mẹ.
- Đã xây dựng quy trình nhân nhanh in vitro 6 dòng hoa Lan Huệ lai (H1, H3, H5, H37, H85, H12). Xác định được môi trường khởi động thích hợp nhất đối với vật liệu vào mẫu là vảy củ đôi như sau: MS + 2-3 mg/l BA + 1.0 mg/l kinetin + 0,25mg/l αNAA. Hệ số nhân đạt 2.79-3.75 chồi/mẫu. Môi trường tối ưu khi sử dụng vật liệu là củ nhỏ in vitro là: MS + 3-5 mg/l BA + 1.0 mg/l kinetin + 0.25mg/l αNAA, hệ số nhân chồi đạt 4.23-5.65 chồi/mẫu. Môi trường tạo rễ cho chồi là: MS + 1.5-2.0 mg/l αNAA, trên môi trường này chồi ra rễ 100% chỉ sau 2 tuần.
- Đối với cây lai LH chuyển từ môi trường in vitro ra vườm ươm thì nên sử dụng giá thể cát vàng: trấu hun = 3:1(cho tỷ lệ sống đạt 100%, bộ rễ nhiều và khỏe ở cả 6 dòng lai); Loại dinh dưỡng bón qua lá tốt nhất nên sử dụng với dòng lai H1, H37 là Growmore 20:20:20 kết hợp Đầu trâu 502 với tỷ lệ 1:1; Các dòng lai còn lại thích hợp với Growmore 20:20:20 với chế độ bón định kỳ 1 tuần/lần; thời gian ra ngôi cây LH từ vườn ươm sang vườn sản xuất vào 15/3 là phù hợp nhất.
- Để nuôi trồng cây lai LH sau in vitro tại vườn sản xuất nên sử dụng giá thể là Đất phù sa: Xơ dừa: Trấu hun : phân Trùn quế = 1:1:1:1; Dinh dưỡng bón qua lá phù hợp nhất đối với LH là Atonik + Growmore 20: 20:20 (Growmore 20:20:20 nồng độ 2g/lit nước, Atonik nồng độ 5ml/lit nước, Phun 10 ngày/lần). Loại phân bón gốc có ảnh hưởng tốt đến sinh trưởng của cây lai LH là DAP Đình Vũ (1g/cây/lần, 15 ngày/lần. Lần đầu khi cây hồi xanh và bắt đầu có sự ra lá mới sau khi trồng). Nếu trồng LH trên luống thì nên trồng với mật độ 20 x 20 (cây cách cây 20cm, hàng cách hàng 20cm) có ảnh hưởng tốt nhất tới sự phát triển chiều cao cây, sự ra lá và sự tăng trưởng kích thước thân hành của cây lai LH.
- 12/39 kiểu hình hoa đẹp nổi trội được chọn lọc từ các THL đã được nhân in vitro tạo thành dòng vô tính, cây sạch bệnh, có độ đồng đều cao, sinh trưởng khỏe và ổn định, có triển vọng phát triển thành giống.
Từ những kết quả trên, nhóm nghiên cứu kết luận rằng: Tập đoàn 22 mẫu giống LH đã thu thập có hình thái hoa khác biệt nhau. Các mẫu giống có ưu điểm đó là: XNCM, Tr, TNK, TVĐ, H. pa có thế lá đứng; XNCM, XSN, ĐSTLS đẻ nhánh khỏe; TNSH, ĐN và Tr có cánh hoa dày (0,18- 0,2 cm); Hoa có độ bền lâu: TVĐ (9 ngày), LHHN và TNK (8,5 ngày), ĐNK và H.pa (8 ngày); ĐSTLS và TVĐ có số hoa/cụm nhiều (5 - 6 hoa/cụm); TVĐ có số cụm hoa/cây nhiều (3 cụm hoa/cây); Mẫu giống có độ bền cụm hoa cao là ĐNK (30 ngày), TNK (21 ngày), TVĐ (16 ngày). 10 mẫu giống điển hình được đánh giá đa dạng di truyền bằng chỉ thị RAPD và được chia thành 4 nhóm chính. Nhóm 1 gồm 4 mẫu giống TSĐK, ĐNK, TNSH, TSĐTĐ; Nhóm 2 gồm 2 mẫu giống là ĐN, TR; nhóm 3 gồm 3 mẫu giống là ĐST, TSĐ, ĐNST và nhóm 4 chỉ có duy nhất mẫu giống CV. Kết quả đánh giá độ bội của 3 giống Lan Huệ bố, mẹ và 5 dòng lai thu được đều mang bộ NST là 2n. Kết quả phân tích với 2 con lai H12 và H85 cho thấy số phân đoạn giống mẹ là ĐST ít hơn số phân đoạn giống bố là Tr; với 3 con lai H1, H3, và H5 đều có nhiều số phân đoạn giống với ĐN (cho dù ĐN là bố hay là mẹ). Từ 9 THL đã chọn lọc được 39 con lai có kiểu hình hoa đẹp nổi trội, khác biệt so với bố, mẹ. Các THL có ĐST lai với ĐN hoặc TR (♀ ĐN × ♂ ĐST, ♀ ĐST × ♂ ĐN và ♀ ĐST × ♂ Tr) có nhiều kiểu hình hoa được chọn lọc.
Trong xây dựng quy trình nhân nhanh in vitro cây Lan Huệ lai cần đảm bảo: Môi trường khởi động thích với vật liệu vào mẫu là vảy củ đôi là: MS + 2-3 mg/l BA + 1.0 mg/l kinetin + 0,25mg/l αNAA; Môi trường nhân nhanh với vật liệu củ nhỏ in vitro là: MS + 3-5 mg/l BA + 1.0 mg/l kinetin + 0.25mg/l αNAA; Môi trường ra rễ tạo cây hoàn chỉnh là: MS + 1.5-2.0 mg/l αNAA. Khi chuyển cây Lan Huệ lai ra vườn ươm thì cần trồng vào giá thể cát vàng: trấu hun = 3:1, sử dụng Growmore 20:20:20 bón qua lá (định kỳ 1 tuần/lần). Thời gian ra ngôi cây LH sau in vitro vào 15/3 là phù hợp nhất. Để nuôi trồng cây lai LH sau in vitro tại vườn sản xuất cần sử dụng giá thể là Đất phù sa: Xơ dừa: Trấu hun: phân Trùn quế = 1:1:1:1. Dinh dưỡng bón qua lá là Atonik + Growmore 20: 20:20 (định kỳ 10 ngày/lần), sử dụng phân DAP Đình Vũ để bón gốc (1g/cây/lần, định kì 15 ngày/lần). 12/39 kiểu hình hoa đẹp nổi trội được chọn lọc từ các THL đã được nhân in vitro tạo thành dòng vô tính, cây sạch bệnh, có độ đồng đều cao, sinh trưởng khỏe và ổn định.
Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài (Mã số 12378-2016) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.