MỞ ĐẦU
Tính cấp thiết của đề tài
Châu Á có hơn 60 loài lan hài, và do giá trị kinh tế cao, nhiều nhà buôn trên thế giới đã tìm cách khai thác lan hài tại Việt Nam, Trung Quốc, Lào, và Campuchia, dẫn đến sự tàn phá hệ thực vật Việc khai thác quá mức đã khiến một số loài, như lan hài Bóng (Paphiopedilum vietnamense) - loài đặc hữu của Việt Nam, trở nên tuyệt chủng và gây ra mất cân bằng sinh thái Hiện nay, tổ chức CITES đã cấm nhập khẩu các giống lan hài Paphiopedilum sang các quốc gia khác để bảo vệ môi trường.
Việt Nam sở hữu hơn 20 loài lan hài thuộc chi Paphiopedilum, là một trong những quốc gia có nguồn lan hài tự nhiên phong phú nhất với nhiều loài đặc hữu có giá trị thẩm mỹ cao Tuy nhiên, tình trạng khai thác và xuất khẩu ồ ạt, không kiểm soát đã dẫn đến sự hiếm hoi và nguy cơ tuyệt chủng cho nhiều loài lan hài, như P.vitnamense, P.delenatii, P.callosum, và P.dianthum Đến nay, chỉ có 14 loài được đưa vào sách đỏ Việt Nam 2007.
Tại Việt Nam, việc nhân giống và sản xuất lan hài vẫn còn hạn chế, trong khi xuất khẩu lan hài trái phép chủ yếu dựa vào việc khai thác từ rừng tự nhiên Trước đây, lan hài được bán theo cân, nhưng hiện nay nguồn cung ngày càng cạn kiệt do khai thác quá mức.
Lan hài Trần Liên (lan hài Chân tím) là một loài lan hài được đặt tên theo bà Trần Ngô Liên, người phụ nữ Việt Nam đã xuất khẩu loài hoa này Loài lan này có kích thước nhỏ, với cánh hoa màu tía - nâu và chóp màu lục, đặc trưng bởi hình thuôn, bóng, mép lượn sóng và có lông trắng Lan hài Trần Liên là loài đặc hữu, phân bố hạn chế tại một số tỉnh miền Bắc Việt Nam như Cao Bằng, Bắc Kạn, Tuyên Quang và Thái Nguyên Loài hoa này được phân hạng EN A1a,c,d, B1+2e và đã được liệt kê trong Phụ lục 1 của công ước CITES cũng như trong Danh mục Thực vật rừng và Động vật rừng nguy cấp, quý hiếm theo Nghị định số 06/2019/NĐ-CP của Chính phủ ngày 22/01/2019 về quản lý thực vật rừng và động vật rừng quý hiếm.
Công ước về buôn bán quốc tế các loài động vật, thực vật hoang dã nguy cấp.
Lan hài Trần Liên, hay còn gọi là lan hài Chân tím, được quy định trong Nghị số: 06/2019/NĐ-CP Việc nhân rộng và gieo ươm loại lan này không chỉ nhằm tạo nguồn cây làm cảnh mà còn góp phần bảo vệ nguồn gen quý giá của nó.
Để bảo tồn và nhân nhanh lan hài, cần tìm hiểu mối quan hệ di truyền giữa các loài nhằm chọn lọc cặp bố mẹ phù hợp cho việc lai tạo Điều này không chỉ tạo ra sự đa dạng cho các loài lan hài mà còn góp phần bảo tồn và phát triển bền vững các loài lan hài của Việt Nam Trước tình hình đó, chúng tôi tiến hành nghiên cứu: “Nghiên cứu bảo tồn và phát triển lan hài Trần Liên (Paphiopedilum tranlienianum) đặc hữu bằng nhân giống In vitro tại khu vực Thái Nguyên.”
Mục tiêu và yêu cầu của đề tài
1.2.1 Mục tiêu cụ thể của đề tài
Bài viết này đánh giá đặc điểm sinh học và sinh thái học của loài lan hài Trần Liên tại tỉnh Thái Nguyên, bao gồm các yếu tố như phân bố, hình thái, sinh thái, sinh trưởng và khả năng tái sinh của loài.
- Nghiên cứu nhân nhanh loài lan hài Trần Liên đặc hữu bằng phương pháp nuôi cấy In vitro;
- Đề xuất được giải pháp chủ yếu bảo tồn và nhân giống lan hài Trần Liên bằng phương pháp nhân giống In vitro.
1.2.2 Yêu cầu của đề tài Đề tài thu thập số liệu về đặc điểm phân bố, hình thái, sinh thái, tái sinh, sinh trưởng, ra hoa loài lan hài Trần Liên tại tỉnh Thái Nguyên
Tại phòng nuôi cấy mô của khoa Công nghệ sinh học và Công nghệ thực phẩm, trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, nghiên cứu đã được thực hiện để thu thập mẫu và nhân giống in vitro loài lan hài Trần Liên.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Nghiên cứu này cung cấp những dẫn liệu khoa học quan trọng về đặc điểm lâm sinh học và nguồn gen của loài lan hài tại khu vực Đông Bắc.
Kết quả của đề tài cung cấp tài liệu tham khảo quý giá cho nghiên cứu, đào tạo, bảo tồn và phát triển nguồn gen của loài lan hài tại khu vực Đông Bắc Việt Nam.
Nghiên cứu này cung cấp thông tin khoa học giá trị về đặc điểm sinh học và sinh thái học của loài lan hài khu vực miền núi phía Bắc, phân nhóm theo tính trạng và mức độ đa dạng di truyền Đây là nghiên cứu đầu tiên tập trung vào nhân giống một số loài lan hài đặc hữu nhằm duy trì, bảo tồn và khai thác hiệu quả Đề xuất phương pháp nuôi cấy In vitro để nhân nhanh hai loài lan hài Trần Liên, góp phần bảo tồn giống hoa quý hiếm trước nguy cơ tuyệt chủng và tạo nguồn vật liệu cho nghiên cứu khoa học, trong bối cảnh hai giống lan này đang bị khai thác mạnh.
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Cơ sở khoa học của vấn đề nghiên cứu
2.1.1 Nguồn gốc, phân loại và đặc điểm của lan Hài
2.1.1.1 Nguồn gốc của lan Hài
Paphiopedilum, theo nghiên cứu của Nguyễn Tiến Bân (1990), có khu phân bố trải dài từ vùng nhiệt đới chân núi Himalaya, qua Trung Quốc, đến Philippines, và mở rộng xuống Đông Nam Á cùng quần đảo Solomon Nguồn gốc của Paphiopedilum được xác định là từ lục địa Đông Nam Á, với sự di cư liên tục của các loài tổ tiên dẫn đến sự phân ly thành nhiều loài đặc hữu địa phương, thường có khu phân bố xa nhau, tại các vùng như Malaysia và tây nam Thái Bình Dương.
Việt Nam, nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, sở hữu sự đa dạng sinh học phong phú, đặc biệt là các loài lan, trong đó có hơn 20 loài lan Hài đặc trưng Một số loài nổi bật bao gồm lan Hài đỏ (P delenatii), lan Hài vàng (P villosum), lan Hài tía (P purpurathum), lan Hài trắng (P emersonii), và lan Hài vân (P callosum) Các loài khác như lan Hài vân duyên (P amabile), lan Hài đốm (P concolor), lan Hài lông (P hirsutissimum) và lan Hài râu (P parishii) cũng góp phần làm phong phú thêm hệ sinh thái lan Hài tại Việt Nam.
2.1.1.2 Phân loại loài lan hài
Phân loại lan hài Theo Nguyễn Tiến Bân (1990) [1] như sau:
Về mặt thực vật học, các loài lan Hài thuộc vào 5 chi là:
- Chi Cypripedium có khoảng 50 loài, thường được gọi là hài Vệ Nữ, phân bố ở các vùng ôn đới.
- Chi Mexipedium, chi Phragmipedium và chi Selenipedium gồm khoảng 25 loài phân bố ở vùng nhiệt đới châu Mĩ.
Chi Paphiopedilum bao gồm khoảng 75 loài, phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt đới châu Á, từ Nam Ấn Độ và Đông Himalaya đến Philippines, New Guinea và Quần đảo Solomon Tại Việt Nam, tất cả các loài lan Hài đều thuộc chi Paphiopedilum và thuộc tông này.
Cypripedioideae, họ phụ Epidendroideae, họ Lan (Orchidaceae), bộ lan (Orchidales), phân lớp Hành (Liliidae), lớp một lá mầm (Monocotyledoneae), ngành hạt kín (Angiospermatophyta), giới thực vật (Plantae).[1]
2.1.1.3 Đặc điểm hình thái của lan hài
Theo Trần Hợp (1990) [12], các loài lan Hài (Paphiopedilum) ở Việt Nam có hình dạng bên ngoài rất đa dạng, chúng mang những đặc điểm hình thái:
Dạng cây này bao gồm các loài thân cỏ có kích thước trung bình, với thân mang nhiều lá mọc thành hai hàng xếp hình quạt Một số loài có dạng thân bò, và tất cả đều có thân rễ, mặc dù đa số chúng rất ngắn.
Lá của cây thường có hình dạng dài gấp đôi, giống như trứng ngược hoặc bầu dục thuôn, với độ dài từ 3-50 cm Mỗi lá có đốt ở gốc và bẹ lá hình chữ V xếp chồng lên nhau trên thân Mặt trên lá có màu xanh lá cây hoặc có các mảng màu đậm nhạt không đều, với các gân xanh nổi bật Mặt dưới lá thường có các đốm tím dày đặc hoặc vết tím xỉn, chủ yếu thấy rõ gần gốc Các loài cây sống trong điều kiện khô thường có lá dày, mọng nước và cứng.
Cụm hoa thường thẳng đứng hoặc cong, với nhiều loài có cuống hoa dựng đứng, trong khi một số loài có cuống nằm ngang hoặc chúc xuống Hầu hết các loài chỉ có một hoa riêng lẻ, nhưng cũng có những loài hiếm hoi mang hai hoa Trục cụm hoa thường có lông tơ dày và ngắn, hoặc nhung, hoặc nhẵn Lá hoa có hình dạng đa dạng, từ hình múi giáo, hình trứng với chóp nhọn đến hình bầu dục tròn, thường có ít lông tơ hơn các phần khác nhưng thường có lông ở mép và lông cứng gần giữa mặt ngoài lá; một số loài lại có lá hoa nhẵn.
Hoa có cấu trúc gồm hai lá đài ở vòng ngoài, một lá đài lưng, một lá đài hợp và ba cánh hoa ở vòng trong Lá đài lưng thường lớn và hướng thẳng lên, nổi bật với các vạch hay chấm ở mặt trong, nằm đối diện với lá đài hợp ở vị trí thấp hơn và hướng xuống Lá đài hợp, nằm phía sau của môi, thường có màu tối xỉn và kém nổi bật hơn so với lá đài lưng, cả hai lá đều có lông tơ dày ở mặt ngoài.
Cánh hoa thường dễ nhận thấy ở hai bên lá đài, có hình dạng đa dạng như thìa, bầu dục, trứng rộng hoặc tròn, và thường hơi xoè xuống dưới Cánh hoa hình mũi giáo hẹp, xoắn ốc, thu hẹp dần từ gốc lên đỉnh Đặc biệt, cánh hoa giữa thứ ba biến dạng thành một môi giống như cái bao hoặc hình chiếc hài, với đặc điểm là môi dạng túi sâu, phồng lên, hình giầy, có lông ở mặt trong và nhẵn ở mặt ngoài.
Nhị bất thụ nằm ở vòng ngoài và nhuỵ tạo thành cột nhị-nhuỵ Hai nhị đực hữu thụ ở vòng trong có chỉ nhị ngắn gắn liền với phía sau núm nhuỵ và hai bên cuốn cột Bầu dưới của hoa có một ô, với đỉnh noãn là điểm đặc trưng của chi này Hầu hết các loài lan Hài có bầu hình trụ, màu xanh lá cây hoặc đỏ tía xỉn và thường có lông tơ.
Quả có hình dạng quả nang, khô và dài, với một ô chứa ba van rộng và ba van hẹp Quả mở ra gần đỉnh thông qua sáu rãnh nứt và thường chín tự nhiên sau khi thụ phấn trong khoảng thời gian từ sáu đến mười tháng.
Hạt có hình bầu dục hoặc dạng con suốt ngắn, thuôn dài với kích thước từ 0,4 - 1,1 mm Phôi của hạt nhỏ, dài khoảng 0,3 - 0,4 mm Do hạt không có nội nhũ, việc nảy mầm trong điều kiện tự nhiên trở nên rất khó khăn.
Rễ chùm của cây có lớp mô xốp bao bọc xung quanh các rễ thật, giúp giữ nước và bảo vệ rễ khỏi ánh sáng mạnh Khi rễ trưởng thành, chúng trở nên mảnh mai với hệ floem phát triển mạnh mẽ, không có búi nấm xung quanh.
2.1.14 Đặc điểm sinh thái của lan hài
Theo nghiên cứu của Nguyễn Thiện Tịch và các cộng sự (1987), các loài lan Hài ở Việt Nam được chia thành hai nhóm chính Nhóm đầu tiên phân bố tại vùng núi đá vôi phía Bắc, với độ cao từ mực nước biển đến 1600m Nhóm thứ hai xuất hiện ở khu vực có đá mẹ silicat, đá phiến và cát kết, với độ cao từ 700m đến 2200m Ngoài ra, một số cá thể trong nhóm này còn phát triển ở các khe nứt hoặc rìa của các vách núi đá granit.
Lan Hài của Việt Nam có khả năng sinh sống trên đất, bám đá và phụ sinh mùn Các loài lan sống trên đất thường phát triển ở những khu vực có ít ánh sáng từ tán cây rừng, như sườn núi dốc và nơi có nền đất giàu chất mùn từ lá rụng phân hủy Trong khi đó, các loài lan Hài mọc trên đá thường tìm thấy môi trường sống dưới bóng cây trong những khu rừng ít khép tán, chủ yếu ở các mỏm đá và ngay dưới các đường đỉnh Đối với các loài phụ sinh mùn, chúng chủ yếu bám trên vỏ cây gỗ trong các khu vực rừng mây mù có độ ẩm cao, từ 1200 đến 1500m.
Lan Hài tại Việt Nam thường phát triển ở những vùng có lượng mưa lớn và độ ẩm cao, nhưng cũng phải trải qua giai đoạn khô hạn do khí hậu nhiệt đới gió mùa Đặc điểm lá dày, dai và mọng nước giúp cây thích nghi và sống sót qua các đợt khô hạn, đồng thời phục hồi nhanh chóng khi mùa mưa trở lại Các yếu tố như độ ẩm quanh rễ, loại đất, độ pH, sự hiện diện của nấm rễ, tác nhân thụ phấn và cường độ ánh sáng đóng vai trò quan trọng trong sự hình thành và phát triển của quần thể lan Hài.
Tình hình nghiên cứu trên thế giới và ở Việt Nam
2.2.1 Tình hình nghiên cứu về lan Hài trên thế giới
Nghiên cứu của L C DE và R P MEDHI tại Ấn Độ cho thấy có khoảng 1.331 loài hoa lan thuộc 186 chi trên toàn quốc, với Đông Bắc Ấn Độ là khu vực duy trì số lượng cao nhất, khoảng 856 loài Trong số đó, 34 loài, bao gồm P hirsutissimum, đang đối mặt với nguy cơ tuyệt chủng và cần được bảo tồn Các tác giả chỉ ra rằng ô nhiễm môi trường, sự nóng lên toàn cầu, và khai thác quá mức là những nguyên nhân chính dẫn đến mất đa dạng sinh học Để đối phó với tình hình này, Ấn Độ đã thực hiện nhiều biện pháp bảo tồn đa dạng sinh học thông qua các quy định và phát triển mạng lưới khu bảo tồn.
Biến đổi khí hậu đang là một trong những nguyên nhân chính dẫn đến nguy cơ giảm số lượng và tuyệt chủng của các loài phong lan quý hiếm, theo các tác giả D Barman và R Devadas từ Trung tâm nghiên cứu phong lan Quốc gia Ấn Độ Để khắc phục tình trạng này, cần phục hồi và duy trì các hệ sinh thái bản địa, quản lý chặt chẽ sinh cảnh của các loài quý hiếm, xếp hạng mức độ dễ tổn thương của các loài, và thực hiện các nghiên cứu dài hạn về các loài sinh vật giao phấn.
Tại Iran, mặc dù có lệnh cấm khai thác, mỗi năm vẫn có từ 40-50 triệu cây hoa lan hoang dã bị khai thác để xuất khẩu, dẫn đến sự khan hiếm của nhiều loài phong lan Lan hài (Paphiopedilum Pritz) là một chi lan đẹp thuộc họ Orchidaceae, đặc biệt được chú ý trong hơn 20 năm qua nhờ vào sự phát triển trong việc nuôi trồng, lai tạo và sưu tầm các loài mới Nhiều loài lan hài mới đã được phát hiện và ghi nhận, bao gồm Paph armeniacum (1982), Paph malipoense (1984), Paph Emersonii (1986), Paph Henryanum (1987), Paph Malipoense var jackii (1995), Paph herrmannii (1995), Paph Helenae (1996), Paph Hiepii (1998), Paph tranlienianum (1998) và Paph hangianum.
Để đảm bảo điều kiện sống tốt nhất cho các giống lan hài thuần hóa, Koopowitz và Hasegawa (1991) đã xác định rằng ánh sáng nhân tạo cần thiết cho hầu hết các loài lan hài là từ 11.000 - 22.000 lux Nếu lá cây bị vàng hoặc phát hoa ngắn, điều này cho thấy cây nhận quá nhiều ánh sáng, trong khi lá mềm, màu xanh đậm hoặc phát hoa dài, yếu là dấu hiệu của việc thiếu ánh sáng Cây lan hài từ rừng về không ra hoa chủ yếu do ánh sáng và nhiệt độ không phù hợp Hơn nữa, ánh sáng cũng đóng vai trò quan trọng trong quá trình nảy mầm của hạt giống; sự tiếp xúc với ánh sáng có thể ức chế sự nảy mầm và dẫn đến hiện tượng ngủ của hạt, gây khó khăn cho việc nhân giống.
Trong nghiên cứu cải tiến giống chi lan Hài (Paphiopedilum) của Huang L C và cộng sự (2001), phương pháp nuôi cấy vô trùng để nhân giống lan hài gặp nhiều khó khăn do mẫu nuôi cấy khó bảo quản Các thử nghiệm với các loại mẫu cấy như chồi đỉnh, chồi từ cây con trong ống nghiệm và môi trường nuôi cấy mô sẹo từ protocorm đã được thực hiện, tuy nhiên, tỷ lệ hình thành mô sẹo và khả năng tái sinh vẫn còn rất thấp.
Theo Hong P I., Chen J T., Chang W C (2008) [89] và Liao Y J., Tsai
Y C., Sun Y W., Lin R S., Wu F S (2011) [28]: Một phương pháp khác được ứng dụng là sử dụng hạt lan hài nẩy mầm In vitro để sản xuất cây con Từ cây con In vitro, các mô sẹo được cảm ứng từ protocorm có nguồn gốc từ hạt, được cấy chuyền trên môi trường có chứa nồng độ 2,4-D và TDZ cao, những mô sẹo này có khả năng tái sinh thành cây hoàn chỉnh thông qua bước trung gian hình thành PLB Một mảnh nhỏ mô sẹo này có thể tái sinh từ 3-7 chồi trong 3 tháng và chúng có thể được giữ trên môi trường nuôi cấy trong 3 năm mà không mất đi khả năng tái sinh Tuy nhiên vẫn còn một số vấn đề chưa được giải quyết như tính bền vững về mặt di truyền của những cây được tái sinh… Các tác giả cũng đã tiến hành phương pháp nuôi cấy huyền phù tế bào từ những dòng mô sẹo có nguồn gốc từ protocorm và nuôi cấy mô sẹo có tính toàn thể từ những loại mô khác của Paphiopedilum. Ở Ấn Độ theo Indian Journal of Hill Farming 27(1) [23], đã nghiên cứu nhân giống Paphiopedilum trong In vitro thông qua phương pháp hình thành các thể protocorm thứ cấp từ thể protocorm sơ cấp được phát triển từ callus có nguồn gốc từ thõn Cỏc thể protocorm được nuụi cấy trờn mụi trường ẵ MS cú bổ sung các nồng độ BA và Kinetin khác nhau (1.0, 2.0, 3.0, và 4.0 μM) để cảm ứng các PLB thứ cấp Số lượng PLB thứ cấp được hình thành nhiều nhất trên môi trường ẵ MS cú bổ sung 4.0 μM Kinetin, trung bỡnh cú 4.1 PLB được hỡnh thành trờn mỗi mẫu sau 8 tuần nuôi cấy Các PLB thứ cấp được nhân lên từ 9,5-12,1 PLBs mới Mỗi PLB thứ cấp sau khi được cấy chuyển trờn mụi trường ẵ MS khụng cú chất điều hòa sinh trưởng và được bổ sung 60 g/l dịch chiết chuối Các PLB thành thục này sẽ được nuôi cấy trên môi trường có chứa các chất hữu cơ khác nhau như nước dừa, dịch chiết chuối, khoai tây, cà chua để tái sinh hình thành cây con Trong số các chất hữu cơ được thử nghiệm, việc bổ sung 20% CW trên mụi trường ẵ MS cú kết quảtỷ lệ tỏi sinh trung bỡnh là 67,9% PLBs, sau 8 tuần nuôi cấy.
2.2.2 Tình hình nghiên cứu lan hài ở Việt Nam
Hiện nay, nghiên cứu về lan hài ở Việt Nam chủ yếu tập trung vào điều tra, khảo sát và bảo tồn Tuy nhiên, các nghiên cứu về chọn tạo và kỹ thuật sản xuất vẫn còn hạn chế, chỉ được thực hiện tại một số viện, trường và trung tâm ứng dụng kỹ thuật.
Việt Nam, nằm trong vùng Đông Nam Á và thuộc châu Á nhiệt đới, là một trong hai khu vực có sự đa dạng phong phú về loài lan đẹp nhất thế giới Theo nghiên cứu của Trần Hợp (1990) và Nguyễn Thiện Tịch cùng cộng sự (1987), Việt Nam sở hữu khoảng 23 trong số 70 loài lan hài nguyên chủng được công bố toàn cầu Đặc biệt, một số loài như Paph.delenatii, Paph.vietnamense và Paph.hangianum là những loài đặc hữu chỉ có tại Việt Nam và được ưa chuộng trên toàn thế giới.
Lan hài và Hoàng thảo Việt Nam chủ yếu được tìm thấy tại khu vực Hoàng Liên Sơn, biên giới Bắc Trung bộ, núi Ngọc Linh và cao nguyên Lâm Viên Việt Nam không chỉ sở hữu sự đa dạng phong phú về chủng loại lan hài mà còn được thế giới công nhận với ba loài lan hài có hương thơm độc đáo, bao gồm Paph.delenatii.
Paph.emersonii và Paph.hangianum là hai trong số ba loài lan hài có mặt tại Việt Nam, trong đó Paph.delenatii và Paph.hangianum được coi là đặc hữu Việc phát hiện và ghi nhận các loài lan hài mới vẫn đang tiếp diễn, cho thấy sự phong phú của thiên nhiên Việt Nam Do đó, cần thiết phải bảo vệ và phát triển các loài lan rừng, đặc biệt là lan hài.
Trần Hợp (1990) cho biết rằng lan hài đỏ của Việt Nam (Paphiopedilum delenatii) được phát hiện vào năm 1993 tại Bác Ái, Ninh Sơn, Khánh Hòa bởi Peter Schwott và Phân viện Sinh học Đà Lạt Loài thực vật này là đặc hữu của Việt Nam và đã được CITES công nhận và bảo vệ Các nhà khoa học đã áp dụng kỹ thuật gây vết thương trong nhân giống lan hài đỏ, cho thấy phương pháp này kết hợp với nuôi cấy trên môi trường lỏng có bổ sung chất điều hòa tăng trưởng TDZ và NAA mang lại kết quả khả quan trong nhân giống In vitro Hệ số nhân đạt 52, gấp 25 lần so với phương pháp gieo hạt In vitro đơn thuần Để bảo tồn nguồn gen quý, Viện sinh học NN - Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội đã nghiên cứu quy trình nhân giống cho ba loài lan hài.
Nghiên cứu về các loài lan Paphiopedilum như Paphiopedilum.sp.laichau A 2, Paphiopedilum.hangianum và Paphiopedilum.sp 720 đã xác định môi trường tối ưu cho việc gieo hạt giống là môi trường RE Để tạo chồi protocorm và nhân nhanh, môi trường phù hợp là RE kết hợp với 100g/l dịch chiết chuối và 150ml/l nước dừa Đối với việc ra rễ, hài Hằng cần môi trường RE + 100g/l dịch chiết chuối + 0,4ppm α-NAA, trong khi giống P.sp.laichau A 2 và P.sp.720 cần RE + 100g/l dịch chiết chuối + 0,6ppm α-NAA Trong giai đoạn vườn ươm, giá thể dớn cho tỷ lệ sống cao với hài Hằng đạt 80% và P.sp.720 đạt 86,67% Phân bón NPK (30:10:10) với liều lượng 1g/l và phun 2 lần/tuần là phù hợp cho giai đoạn cây con.
Năm 2007, Trần Phạm Anh Tuấn tại Đà Lạt đã thành công trong việc lai tạo nhiều dòng lan hài mới với đặc điểm nổi bật như lá đốm trắng, hoa thơm, cánh hoa đỏ tím có vân sọc sẫm, và lưỡi hoa chấm tím, góp phần làm phong phú thêm tập đoàn lan hài Đà Lạt Để phát triển các loài lan hài bản địa tại Sapa - Lào Cai, Viện Di truyền Nông nghiệp đã nghiên cứu và áp dụng các biện pháp kỹ thuật như sử dụng hỗn hợp xơ dừa, dớn sợi, than gỗ vụn, và phân gia súc khô làm giá thể trồng Nước tưới cần có pH từ 6,2-6,6, cùng với việc sử dụng phân bón NPK tỉ lệ 20:20:20 hoặc 14:14:14, bổ sung canxi và magiê để tăng cường sinh trưởng Tuy nhiên, việc khai thác lan hài tự nhiên tại Việt Nam đang dẫn đến sự suy kiệt nguồn tài nguyên, do đó, cần thiết phải nghiên cứu và xây dựng quy trình kỹ thuật sản xuất và nhân giống để bảo vệ nguồn gen quý hiếm và đa dạng sinh học của các loài lan hài đã được ghi nhận trong sách đỏ Việt Nam.
Tổng quan khu vực nghiên cứu
2.3.1 Điều kiện tự nhiên của tỉnh Thái Nguyên
Thái Nguyên là tỉnh thuộc vùng miền núi phía Bắc, cách thủ đô Hà Nội 80,4 km về phía Bắc, có toạ độ địa lý như sau:
- Từ 20 0 20' đến 22 0 03' vĩ tuyến Bắc;
- Từ 105 0 28' đến 106 0 14' kinh tuyến Ðông.
Về mặt địa giới hành chính, Thái Nguyên giáp các tỉnh sau:
- Phía Bắc tiếp giáp tỉnh Bắc Kạn;
- Phía Tây giáp các tỉnh Vĩnh Phúc, Tuyên Quang;
- Phía Đông giáp các tỉnh Lạng Sơn, Bắc Giang;
- Phía Nam tiếp giáp với Thủ đô Hà Nội.
Tỉnh Thái Nguyên có tổng diện tích tự nhiên là 3.562,82 km², được xem là trung tâm chính trị và kinh tế của khu vực Việt Bắc cũng như vùng trung du miền núi phía Bắc Thái Nguyên đóng vai trò là cửa ngõ quan trọng trong việc giao lưu kinh tế - xã hội giữa vùng trung du miền núi và đồng bằng Bắc Bộ.
2.3.1.2 Ðịa hình, địa thế của Thái Nguyên
Tỉnh Thái Nguyên, mặc dù nằm trong khu vực trung du miền núi, nhưng có địa hình tương đối đơn giản so với các tỉnh khác trong khu vực Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho việc phát triển nông, lâm nghiệp cũng như thúc đẩy kinh tế - xã hội của tỉnh.
Diện tích vùng núi ở Thái Nguyên chiếm 90,73%, trong khi vùng trung du chỉ chiếm 9,27% Địa hình chủ yếu là đồi núi thấp, với nhiều dãy núi cao chạy theo hướng Bắc - Nam, dần thấp xuống phía Nam Vùng núi phía Bắc chủ yếu là đá phong hóa mạnh, tạo thành nhiều hang động và thung lũng nhỏ Dãy Tam Đảo, với đỉnh cao nhất 1.590 m, có các vách núi dựng đứng kéo dài theo hướng Tây Bắc - Đông Nam Ngoài ra, dãy núi Ngân Sơn từ Bắc Kạn chạy theo hướng Đông Bắc - Tây Nam đến Võ Nhai, và dãy núi Bắc Sơn theo hướng Tây Bắc - Đông Nam Cả ba dãy núi Tam Đảo, Ngân Sơn và Bắc Sơn đều đóng vai trò quan trọng trong việc che chắn gió mùa Đông Bắc.
2.3.1.3 Khí hậu, thuỷ văn của Thái
Nguyên * Đặc điểm khí hậu
Theo Trung tâm Khí tượng thủy văn tỉnh Thái Nguyên, nhiệt độ trung bình hàng năm dao động từ 22,5°C đến 23,2°C, với biên độ nhiệt độ ngày và đêm khá cao từ 7,0°C đến 7,3°C Nhiệt độ tối đa đạt 37°C vào tháng 7 và 8, trong khi nhiệt độ tối thiểu ghi nhận là 7°C vào tháng 1 Các tháng 6, 7, 8 có nhiệt độ trung bình cao nhất, còn tháng 12 đến tháng 2 năm sau là thời điểm lạnh nhất Đặc biệt, sự chênh lệch nhiệt độ trung bình giữa Bắc và Nam tỉnh chỉ khoảng 0,5°C đến 1,0°C, nhưng mức nhiệt độ thấp tuyệt đối trong mùa đông lại khác biệt rõ rệt, với Định Hóa là 0,4°C trong khi thành phố Thái Nguyên cao hơn.
Nguyên là 3 0 C) Tổng số giờ nắng trong năm dao động từ 1.300 đến 1.750 giờ và phân phối tương đối đều cho các tháng trong năm.
Mùa đông thường chia thành 3 vùng rõ rệt: Vùng lạnh nhiều (ở huyện
Vùng Võ Nhai được phân chia thành ba khu vực khí hậu khác nhau: vùng lạnh, bao gồm huyện Võ Nhai; vùng lạnh vừa, gồm các huyện Định Hóa, Phú Lương và phía nam huyện Võ Nhai; và vùng ấm, bao gồm các huyện Đại Từ, thành phố Thái Nguyên, Đồng Hỷ, Phú Bình, Phổ Yên và thị xã Sông Công.
Lượng mưa trung bình hàng năm tại khu vực này dao động từ 2.000 đến 2.500 mm, với đỉnh điểm vào tháng 8 và mức thấp nhất vào tháng 1 Mưa chủ yếu tập trung từ tháng 5 đến tháng 10, trong đó Định Hóa ghi nhận 1.471 mm và thành phố Thái Nguyên đạt 1.726 mm, chiếm khoảng 85 - 87% tổng lượng mưa cả năm Sương muối thường xuất hiện vào cuối tháng 12 và tháng 1, đặc biệt tại các khu vực như Võ Nhai và Phú Bình Độ ẩm không khí trung bình trong khu vực này duy trì ở mức 80 - 85%.
Thái Nguyên nổi bật với hai con sông chính là sông Công và sông Cầu, đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp nước cho nền kinh tế và đời sống của người dân trong tỉnh.
Sông Công có lưu vực 951 km², bắt nguồn từ vùng núi Ba Lá huyện Định Hóa và chảy dọc theo chân núi Tam Đảo Tại Đại Từ, dòng sông được ngăn lại, tạo thành Hồ Núi Cốc với diện tích khoảng 25 km² và chứa 175 triệu m³ nước Hồ Núi Cốc đóng vai trò quan trọng trong việc tưới tiêu cho 12.000 ha lúa hai vụ, hoa màu, cây công nghiệp, đồng thời cung cấp nước sinh hoạt cho thành phố Thái Nguyên và thị xã Sông Công.
Sông Cầu, thuộc hệ thống sông Thái Bình, có lưu vực rộng 3.480 km², bắt nguồn từ Chợ Đồn và chảy theo hướng Bắc - Đông Nam Lưu lượng nước của sông vào mùa mưa đạt 3.500 m³/s, trong khi mùa kiệt chỉ còn 7,5 m³/s Hệ thống thuỷ nông Sông Cầu, bao gồm đập dâng thác Huống, cung cấp nước tưới cho 24.000 ha lúa hai vụ tại huyện Phú Bình (Thái Nguyên) và Hiệp Hoà, Tân Yên (Bắc Giang).
Mùa lũ tại các sông trong tỉnh diễn ra từ tháng 5 đến đầu tháng 11, với cao điểm lũ thường xảy ra từ tháng 6 đến tháng 9, trung bình mỗi năm có từ 1,5 đến 2,0 trận lũ, có năm lên tới 4 trận Mùa khô bắt đầu từ tháng 11 và kéo dài đến cuối tháng 4, trong thời gian này, lượng nước trên sông chỉ chiếm khoảng 0,5 - 2,0% tổng lượng nước cả năm.
Theo tài liệu thổ nhưỡng và kết quả điều tra gần đây, tỉnh Thái Nguyên sở hữu đa dạng loại đất được hình thành từ quá trình feralit.
- Đất feralit núi chiếm 48,1 % diện tích tự nhiên, phân bố ở độ cao trên 200m.
- Đất feralit đồi chiếm 31,1 % diện tích tự nhiên.
Đất dốc tụ và đất đồng bằng trên thềm phù sa cổ, phù sa sông suối chiếm 12,4% tổng diện tích tự nhiên của tỉnh Thái Nguyên Sự đa dạng của tài nguyên đất ở đây cho thấy phần lớn diện tích đất đai rất phù hợp cho phát triển nông, lâm nghiệp.
2.3.1.5 Hiện trạng đất đai và tài nguyên rừng của Thái Nguyên
Tỉnh Thái Nguyên có tổng diện tích đất tự nhiên là 3.562,82 km², trong đó khoảng 23% dành cho sản xuất nông nghiệp và gần 48% là đất rừng Theo Chương trình Bảo vệ và phát triển rừng, năm 2018, tỉnh đã trồng mới 3.040 ha rừng tập trung, bao gồm 2.920 ha rừng sản xuất.
Tỉnh Thái Nguyên đã triển khai nhiều giải pháp nhằm đạt mục tiêu trồng mới 2.554 ha rừng trong năm 2019, bao gồm 100 ha rừng trồng thay thế và 20 ha rừng phòng hộ Đặc biệt, tỉnh tập trung chỉ đạo trồng mới và trồng lại 5.000 ha rừng, trong đó có 2.500 ha theo Chương trình phát triển lâm nghiệp bền vững và 90 ha rừng thay thế do người dân tự bỏ vốn Bên cạnh đó, việc chăm sóc rừng trồng cũng được chú trọng để đảm bảo sự phát triển bền vững của hệ sinh thái rừng.
Diện tích rừng được khoán bảo vệ lên tới 26.000 ha, trong khi khai thác gỗ rừng trồng đạt 210.000 m3 Cần tăng cường kiểm tra và giám sát hoạt động khai thác, tiêu thụ gỗ và lâm sản ngoài gỗ, đồng thời thống kê đầy đủ các chỉ số để tính giá trị sản xuất ngành Lâm nghiệp, bao gồm sản lượng gỗ khai thác và nguồn thu từ dịch vụ môi trường rừng Mục tiêu là duy trì tỷ lệ che phủ rừng ổn định trên 50% và phấn đấu đạt tăng trưởng giá trị sản xuất lâm nghiệp năm 2019 vượt kế hoạch, đạt trên 10%.
2.3.2 Điều kiện kinh tế - xã hội của Thái Nguyên
ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Đối tượng, phạm vi nghiên cứu
3.1.1 Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: Loài lan hài Trần Liên được điều tra và thu thập mẫu lấy giống từ rừng tự nhiên tại Thái Nguyên.
Nghiên cứu loài lan hài Trần Liên được thực hiện tại hai huyện Đồng Hỷ và Võ Nhai, với các xã Tân Long, Văn Lăng, Thần Sa và Thượng Nung, nơi có diện tích rừng tự nhiên lớn Các xã này có tỷ lệ đất nâu đỏ trên núi đá vôi thấp dưới 500 m, tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của lan hài Trần Liên Mẫu giống được thu thập từ rừng tự nhiên và được nhân giống bằng phương pháp in vitro.
Địa điểm và thời gian nghiên cứu
Nghiên cứu được thực hiện từ tháng 01 đến tháng 07 năm 2020, tập trung vào khảo sát phân bố, đặc điểm sinh học và sinh thái học của giống cây lấy từ rừng tự nhiên ở các huyện Võ Nhai và Đồng Hỷ thuộc tỉnh Thái Nguyên Quá trình nhân giống được tiến hành tại Khoa Công nghệ Sinh học - Công nghệ Thực phẩm, Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên.
Nội dung
Nghiên cứu về loài lan hài Trần Liên tại tỉnh Thái Nguyên tập trung vào các đặc điểm sinh học và sinh thái học của loài này, bao gồm hình thái, sinh học, quá trình sinh trưởng và khả năng tái sinh Những thông tin này giúp hiểu rõ hơn về môi trường sống và nhu cầu sinh thái của lan hài Trần Liên, từ đó bảo tồn và phát triển bền vững loài này trong tự nhiên.
- Nội dung 2: Nghiên cứu kỹ thuật nhân giống lan hài Trần Liên bằng phương pháp nhân giống In-vitro.
- Nội dung 3 Nghiên cứu và đề xuất giải pháp chủ yếu bảo tồn và nhân giống lan hài Trần Liên bằng phương pháp nhân giống In vitro.
Phương pháp nghiên cứu
3.4.1 Phương pháp tiếp cận Để đạt được mục tiêu đề ra, đề tài sử dụng cách tiếp cận như sau:
Tiếp cận lịch sử và logic là yếu tố quan trọng trong việc nghiên cứu loài lan hài Trần Liên Chúng ta cần kế thừa các tài liệu và kết quả nghiên cứu từ trong và ngoài nước, đồng thời học hỏi kinh nghiệm trồng trọt từ người dân địa phương Việc điều tra các đặc điểm sinh học và sinh thái học sẽ giúp lựa chọn địa điểm và kỹ thuật nhân giống phù hợp cho loài lan này.
Để xây dựng vườn sưu tập giống lan hài Trần Liên, chúng tôi áp dụng phương pháp tiếp cận định tính và định lượng Qua việc điều tra và lựa chọn các khóm lan hài có chất lượng tốt tại hiện trường, chúng tôi đảm bảo sự đa dạng và chất lượng cho bộ sưu tập.
Để phát triển kỹ thuật nhân giống lan hài Trần liên, cần tiếp cận hệ thống và thực hiện phân tích tổng hợp thông qua việc tham khảo các nghiên cứu hiện có, kinh nghiệm của người dân địa phương, cũng như kết quả nghiên cứu kỹ thuật nhân giống In vitro.
3.4.2.1 Phương pháp điều tra đặc điểm sinh học và sinh thái học lan hài Trần Liên ở tỉnh Thái Nguyên
Sử dụng phương pháp chuyên gia và tham khảo ý kiến lãnh đạo địa phương như Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Chi cục kiểm lâm tỉnh, và các phòng ban liên quan để nghiên cứu sự phân bố tự nhiên của lan hài Trần Liên Xác định địa bàn nghiên cứu cụ thể tại các xã có rừng tự nhiên lớn như Tân Long, Văn Lăng, Thượng Lung và Thần Xa Tiến hành điều tra ngẫu nhiên với đầy đủ dụng cụ thu thập dữ liệu như bản đồ, máy đo độ cao, máy ảnh, máy GPS, và các dụng cụ ghi chép để nắm bắt các đặc điểm hình thái, sinh học và môi trường sống của loài lan này.
Sau khi xác định sơ bộ vùng phân bố của cây lan hài Trần Liên, tiến hành điều tra theo tuyến bằng phương pháp lập OTC tạm thời tại các vị trí có cây lan này Mỗi OTC có diện tích 1.000 m² và khi phát hiện cây lan hài Trần Liên, sẽ mở rộng tuyến từ 10 – 20 m tùy thuộc vào hiện trạng Đã thực hiện điều tra tại 02 huyện, mỗi xã khảo sát 6 tuyến, tổng cộng 24 tuyến cho toàn tỉnh Mỗi tuyến sẽ lập 3 OTC khi gặp loài lan Trần Liên, dẫn đến tổng số OTC điều tra là 72 OTC cho mỗi tỉnh.
Phương pháp điều tra kiến thức bản địa về kỹ thuật gây trồng và giá trị sử dụng bao gồm việc lập phiếu điều tra phỏng vấn 12 hộ gia đình tại mỗi xã, tổng cộng 48 hộ ở hai huyện, với câu hỏi bán định hướng Nội dung điều tra tập trung vào các đặc điểm hình thái của cây, bao gồm kích thước, màu sắc, lá, hoa, cũng như sinh trưởng và tái sinh (hạt, thân) Ngoài ra, điều tra cũng xem xét địa điểm phân bố, kỹ thuật trồng và chăm sóc, đặc điểm ra hoa và giá trị sử dụng của hai giống lan hài Trần Liên Các hộ được điều tra dưới sự tư vấn của trưởng thôn và cán bộ xã, chú trọng vào những hộ có người thường xuyên đi rừng, có diện tích rừng tự nhiên lớn hoặc có sở thích sưu tầm lan Mẫu phiếu điều tra được thiết kế với 30 câu hỏi.
40 chỉ tiêu phiếu điều tra về sinh thái loài, có sự tham vấn của các chuyên gia.
+ Điều tra nguồn cây giống: Tổng diện tích hiện còn từ rừng tự nhiên
Hiện nay, số lượng nông hộ nuôi trồng cây lan hài Trần Liên đang gia tăng, với nguồn gốc cây giống chủ yếu từ địa phương Nông hộ đã tích lũy được nhiều kiến thức bản địa về việc lấy giống, trồng và chăm sóc cây, từ đó nâng cao giá trị sử dụng và đáp ứng nhu cầu thị trường thực tế tại khu vực.
+ Phương pháp điều tra trên OTC khi gặp lan hài Trần Liên với những nội dung sau:
Điều tra đặc điểm hình thái bao gồm các yếu tố như số khóm trên mỗi OTC, số cây trong mỗi khóm, chiều dài và đường kính trung bình của thân cây, số lượng và kích thước lá Ngoài ra, cần xem xét thời kỳ và đặc điểm ra chồi, bao gồm chồi gốc và chồi ngọn, cũng như thời kỳ ra hoa và các đặc điểm của hoa, như hình thức mọc kép hay đơn, kiểu chùm, màu sắc hoa và mùi thơm.
Một số nhân tố địa hình quan trọng bao gồm độ cao so với mực nước biển, vị trí phân bố hoặc nơi trồng cây (chân, sườn, đỉnh, khe), độ dốc và hướng dốc Những yếu tố này ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát triển của hệ sinh thái và lựa chọn cây trồng phù hợp.
Để xác định các loài cây rừng nơi có lan hài Trần Liên phân bố, cần tiến hành điều tra các thành phần cây gỗ tầng cao, cây bụi, thảm tươi và cây dây leo trong khu vực.
Điều tra tái sinh bao gồm việc đo đếm số lượng hạt tái sinh (nếu có) và đánh giá tái sinh chồi tại mỗi ô tiêu chuẩn, yêu cầu kiểm tra 2/3 số khóm để xác định hệ số mọc chồi, nhưng không vượt quá 35 khóm trên mỗi OTC.
Mỗi dạng lập địa có hai giống lan hài Trần Liên, với 01 phẫu diện đất được đào Mô tả ngoài thực địa bao gồm việc lấy 3 mẫu tại độ sâu 0-30 cm và 30-60 cm để xác định các chỉ tiêu như thành phần cơ giới, pH, chất hữu cơ, đạm, P2O5, K2O, Ca, Mg, độ ẩm và dung trọng theo phương pháp thông dụng Dự kiến sẽ đào tổng cộng 24 phẫu diện, trong đó 8 phẫu diện đầu tiên đã được mô tả và lấy mẫu.
+ Độ ẩm, Dung trọng đất: TCVN 6860: 2001
+ Thành phần cơ giới: TCVN 8567: 2010.
3.4.2.2 Phương pháp nhân giống In vitro lan hài Trần Liên
Khi xác định giống lan hài Trần Liên tại khu vực nghiên cứu, chúng tôi tiến hành thu thập mẫu bằng phương pháp tách thân từ rừng, đảm bảo không lấy hết cả bụi lan Chúng tôi chỉ tách một phần bụi lan và bảo quản trong túi vải ẩm, không để quá một ngày Một phần mẫu được trồng vào các giá thể khác nhau, trong khi phần còn lại được sử dụng làm vật liệu nuôi cấy mô bằng phương pháp In vitro.
Khử trùng mẫu là quy trình quan trọng được thực hiện trong môi trường cấy vô trùng Đầu tiên, mẫu được khử trùng sơ bộ bằng cồn 70° trong 30 giây, sau đó tráng lại 3-5 lần bằng nước cất vô trùng Tiếp theo, mẫu được khử trùng bằng dung dịch HgCl2 để tiêu diệt nấm và vi khuẩn, và lại được tráng 3-5 lần bằng nước cất vô trùng Sau khi khử trùng, mẫu được đặt lên giấy thấm để khô tự nhiên trong box Cuối cùng, sử dụng pank, dao, kéo để cắt bỏ phần mẫu tiếp xúc với hóa chất trước khi cấy vào môi trường nuôi cấy.
- Sau khi cấy xong đưa mẫu vào phòng nuôi với điều kiện nuôi cấy nhiệt độ phòng từ 22 0 C - 25 o C, cường độ chiếu sáng 2000 - 2500 lux, độ ẩm:
60 - 65% quang chu kì 16h sang/8h tối Tiến hành theo dõi mẫu.
Thí nghiệm 1 nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ và thời gian sử dụng chất khử trùng HgCl2 đến khả năng tạo vật liệu vô trùng của lan hài Trần Liên Kết quả thí nghiệm sẽ giúp xác định mức độ hiệu quả của HgCl2 trong việc đảm bảo sự vô trùng cho lan hài, từ đó cung cấp thông tin quý giá cho các nghiên cứu và ứng dụng trong lĩnh vực nhân giống và bảo tồn loài.
Các công thức được bố trí như sau:
Phương pháp nghiên cứu khả năng tái sinh chồi lan hài Trần Liên
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
Kỹ thuật nhân giống lan hài Trần Liên
4.2.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ, thời gian của chất khử trùng HgCl 2 đến khả năng tạo vật liệu vô trùng
Thí nghiệm được thực hiện trong môi trường nuôi cấy bao gồm RE, 10 g/l saccharose, 5.3 g/l agar, 0.5 g/l THT và 100 ml/l nước dừa Mỗi công thức thí nghiệm sử dụng 30 mẫu, được trình bày trong bảng 4.8.
Bảng 4.8 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ, thời gian khử trùng của HgCl 2 đến khả năng tạo vật liệu vô trùng (sau 6 tuần nuôi cấy)
Kết quả từ bảng 4.8 cho thấy rằng mẫu thí nghiệm sau 6 tuần theo dõi, được khử trùng bằng các chất khác nhau như Cồn 70°, Ca(OCl)2 5% và Johnson 1%, có tỷ lệ sạch bệnh khác nhau tùy theo thời gian khử trùng (10, 15 và 20 phút) Tất cả các mẫu thí nghiệm đều ghi nhận tỷ lệ nhiễm bệnh và chết cao, trong đó khử trùng bằng HgCl2 0,1% ở công thức 1 có tỷ lệ nhiễm và chết cao nhất, lên đến 80,0%.
Khi tiến hành khử trùng cho các mẫu lan hài Trần Liên, việc sử dụng cồn 70 độ trong 10 phút và sau đó đốt qua đèn cồn (CT1) cho hiệu quả khử trùng tốt nhất, với tỷ lệ mẫu sạch (mẫu phát sinh chồi và protocorm) đạt 76,67% Ngoài ra, không nên sử dụng HgCl 2 0,1% để khử trùng.
4.2.2 Nhân nhanh protocorm và chồi lan hài Trần liên
4.2.2.1 Ảnh hưởng của một số chất điều hòa sinh trưởng BA đến khả năng nhân nhanh của protocorm và chồi lan hài Trần Liên
Qua 40 ngày thí nghiệm bằng chất điều hòa sinh trưởng BA (Kinetin Benzyl adenin) đến khả năng sinh Protocorm và khả năng bật chồi của các mẫu thì nghiệm, kết quả cụ thể:
Bảng 4.9 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ BA đến khả năng tái sinh chồi lan Trần Liên (sau 40 ngày nuôi cấy)
Sau 40 ngày theo dõi, chúng tôi nhận thấy rằng khả năng sinh Protocorm và bật chồi của các công thức thí nghiệm không cao Trong 6 công thức, công thức 5 với nồng độ BA 2,0 mg/l cho kết quả tốt nhất, đạt 2,13 lần về số lượng Protocorm (64 protocorm) và 2,03 lần về số lượng chồi (61 chồi), với chất lượng protocorm và chồi đều xanh đậm và mập Trong khi đó, đối chứng không sử dụng chất điều hòa sinh trưởng chỉ có 27 protocorm và 26 chồi, nhưng đều yếu, màu xanh nhạt và gầy.
4.2.2.2 Ảnh hưởng của nồng độ BA kết hợp với Kinetin đến khả năng nhân nhanh của protocorm và chồi lan hài Trần Liên
Chất điều hòa sinh trưởng Kinetin được áp dụng với các nồng độ khác nhau, trong khi chất BA đạt hiệu quả tốt nhất ở nồng độ 2,0 mg/l trong quá trình nhân nhanh lan hài Trần Liên Kết quả thí nghiệm cho thấy sự khác biệt rõ rệt trong khả năng phát triển của cây.
Bảng 4.10 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ BA kết hợp với Kinetin đến khả năng nhân nhanh chồi lan hài
Trần Liên (sau 6 tuần nuôi cấy)
CT1 CT2 CT3 CT4 CT5
Từ kết quả ở bảng 4.10 và hình 4.8 cho thấy:
Chỉ tiêu Potocorm đạt giá trị CV% là 2,05 và LSD 05 là 0,83, cho thấy sự khác biệt có ý nghĩa giữa các cặp công thức ở mức độ tin cậy 95%.
Xét chỉ tiêu hệ số nhân chồi: Giá trị CV (%): 2,1%; LSD05 đạt 0,85, các cặp công thức khác nhau là có sự sai khác, có ý nghĩa ở mức độ tin cậy 95%,
Việc bổ sung BA 2,0 mg/l và Kinetin từ 0 - 2,0 mg/l vào môi trường nuôi cấy đã ảnh hưởng đến khả năng nhân nhanh chồi lan hài Trần Liên Cụ thể, khi nồng độ Kinetin tăng từ 0-1,0 mg/l, hệ số tăng Potocorm và hệ số nhân chồi có xu hướng tăng Tuy nhiên, khi nồng độ Kinetin tiếp tục tăng từ 1,0-2,0 mg/l, cả hai hệ số này lại có xu hướng giảm.
Nồng độ Kinetin từ 0-1,0 mg/l làm tăng hệ số Potocorm từ 1,13 đến 2,43 lần ở công thức 03 Tuy nhiên, khi nồng độ Kinetin vượt quá 1,0 - 2,0 mg/l, số lượng Potocorm lại giảm từ 3,43 xuống 2,10 lần.
Hệ số nhân chồi tăng từ 1,86 ở CT1 lên 2,85 ở CT3, với tổng số chồi thu được ở CT3 đạt 85 chồi và hệ số nhân cao nhất là 2,83 lần Ngược lại, nồng độ Kinetin từ 1,5 - 2,0 mg/l dẫn đến tổng số chồi và hệ số nhân giảm dần ở CT4 và CT5, lần lượt là 74 chồi và 64 chồi.
CT1 CT2 CT3 CT4 CT5
(Xanh nhạt, gầy)(Xanh nhạt, mập)(Xanh đậm, mập)(Xanh Đậm, mập) (Xanh nhạt, gầy)
Hình 4.10: Một số hình ảnh ảnh hưởng của BA kết hợp với Kinetine đến khả năng nhân nhanh chồi lan hài Trần Liên (sau 6 tuần nuôi cấy)
CT1: 2mg/l BA + 0mg/Kinetin; CT2: 2mg/l BA + 0,5mg/Kinetin; CT3: 2mg/l BA + 1mg/Kinetin; CT4: 2mg/l BA + 1,5mg/Kinetin; CT5: 2mg/l BA
Theo nghiên cứu về chỉ tiêu chất lượng của Potocorm và chồi, môi trường CT3 cho ra chất lượng chồi tốt nhất với màu xanh đậm và kích thước mập Tuy nhiên, khi nồng độ Kinetin tăng từ 1 đến 2,0 mg/l, chất lượng chồi có xu hướng giảm, dẫn đến màu xanh nhạt và hình dáng gầy hơn.
Vì vậy trong khuôn khổ thí nghiệm này để nhân nhanh chồi lan hài
Trần Liên cần bổ sung 2,0 mg/l BA + 1,0 mg/l Kinetin là thích hợp nhất.
4.2.2.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ BA kết hợp với NAA đến khả năng nhân nhanh giống lan Trần Liên
Nồng độ BA tối ưu cho sự phát triển của Protocorm và chồi lan hài Trần Liên là 2,0 mg/l, theo nghiên cứu trước đó Việc kết hợp BA trên môi trường VW cùng với α - NAA đã được thực hiện (Hoàng Thị Nga và cộng sự, 2014) Kết quả nghiên cứu được thể hiện chi tiết trong bảng 4.11 và hình 4.11.
Bảng 4.11 Kết quả ảnh hưởng của BA (2,0 mg/l) kết hợp NAA đến khả năng nhân nhanh giống lan Trần Liên (sau 30 ngày nuôi cấy)
CT1: ĐC CT2 CT3 CT4 CT5
Nồng độ NAA trong môi trường nuôi cấy ảnh hưởng đáng kể đến khả năng nhân nhanh chồi lan hài Trần Liên Cụ thể, khi tăng nồng độ NAA từ 0 đến 0,5 mg/l, hệ số nhân chồi tăng lên rõ rệt.
Potocorm và hệ số nhân chồi có xu hướng tăng, nhưng lại có xu hướng giảm khi tăng nồng độ NAA từ 0,5-1,0 mg/l, cụ thể:
Hình 4.11 Ảnh hưởng của BA (2,0 mg/l) kết hợp NAA đến khả năng nhân nhanh giống lan Trần Liên (sau 30 ngày nuôi cấy)
Tăng nồng độ Kinetin từ 0-0,5 mg/l làm tăng hệ số Potocorm từ 0,933 đến 2,467 lần ở công thức 04 Tuy nhiên, khi nồng độ NAA vượt quá 0,5 - 1,0 mg/l, số lượng Potocorm lại có xu hướng giảm từ 3,467 lần xuống còn 2,133.
Hệ số nhân chồi tăng từ 0,867 ở CT1 lên 2,10 ở CT4, với tổng số chồi thu được là 63 chồi tại CT4 Tuy nhiên, khi nồng độ NAA tăng từ 0,5 đến 1,0 mg/l, hệ số nhân chồi giảm dần, cụ thể là CT5 đạt 55 chồi với hệ số nhân 1,833 và CT6 đạt 49 chồi với hệ số nhân 1,633.
Đề xuất mọt số giải pháp chủ yếu trong bảo tồn và nhân giống lan hài Trần Liên
Nghiên cứu cho thấy rễ cây ở mức thấp nhất trong 5 công thức thí nghiệm (CT) Khi bổ sung nồng độ α - NAA (0,3 mg/l; 0,5 mg/l; 0,7 mg/l) vào các công thức CT2, CT3, CT4, sự sinh trưởng và phát triển của cây được cải thiện rõ rệt Đặc biệt, công thức CT4 với nồng độ 0,7 mg/l đạt chiều cao tối đa 3,45 cm, số lá trung bình 3,37 lá/cây và 2,67 rễ/cây, tổng số rễ phát triển từ 30 mẫu thí nghiệm lên đến 80 rễ.
Trong nghiên cứu về công thức 4, 100% mẫu thí nghiệm đã ra rễ Tuy nhiên, khi nồng độ α-NAA tăng lên 1,0 mg/l ở công thức 5, các chỉ tiêu sinh trưởng và phát triển của cây lại giảm.
CT1 CT2 CT3 CT4 CT5
(Ngắn, nhỏ) (Ngắn, mập) (Ngắn, mập ) (Dài, mập) (Ngắn, nhỏ)
Hình 4.13 Ảnh hưởng của α - NAA đến khả năng ra rễ lan hài Trần Liên
Kết quả xử lý thống kê với độ tin cậy 95% cho thấy khi bổ sung α - NAA với hàm lượng 0,3 - 1,0 mg/l vào môi trường, không có sự khác biệt giữa các công thức thí nghiệm Do đó, về mặt kinh tế, môi trường tối ưu có thể sử dụng là MS + 10 g/l saccharose + 0,5 g/l THT + 5,3 g/l agar.
100 ml/l nước dừa có bổ sung 0,5 mg/l α - NAA làm môi trường ra rễ cho loài lan hài này.
4.3 Đề xuất một số giải pháp chủ yếu trong bảo tồn và nhân giống lan hài Trần Liên
4.3.1 Các giải pháp chủ yếu về bảo tồn loài lan hài Trần Liên a) Nhóm giải pháp về quản lý, bảo vệ rừng nói chung và quản lý bảo vệ các loài lan rừng nói riêng
Việc bảo vệ và duy trì các kiểu thảm thực vật tự nhiên là rất cần thiết Cần thực hiện các biện pháp như khoanh nuôi để thúc đẩy sự tái sinh và trồng rừng mới nhằm tăng độ che phủ của rừng Trong những năm qua, Ban quản lý Khu bảo tồn thiên nhiên Thần Sa - Phượng Hoàng, huyện đã nỗ lực thực hiện các hoạt động này.
Võ Nhai và các xã Tân Long, Văn Lăng thuộc huyện Đồng Hỷ cần hợp tác với các cơ quan, tổ chức trong tỉnh, trong nước và các tổ chức phi chính phủ nhằm nâng cao hiệu quả quản lý và bảo vệ rừng, đặc biệt là các loài lan rừng Để đạt được mục tiêu này, cần triển khai một số hoạt động cụ thể.
Tổ chức xác định ranh giới Khu bảo tồn và phân chia ranh giới các loại rừng ngoài thực địa, đồng thời đóng mốc để phân định rõ ràng giữa đất nông nghiệp, đất rừng sản xuất, rừng phòng hộ và đất rừng đặc dụng Điều này giúp cộng đồng nhận biết và cùng hợp tác trong việc quản lý, bảo vệ tài nguyên rừng.
Điều tra và quy hoạch các loài lan rừng, bao gồm lan Trần Liên, nhằm chỉ ra tính nguy cấp và giá trị bảo tồn của chúng Việc chụp ảnh các loài lan rừng sẽ giúp nâng cao nhận thức của cộng đồng về tầm quan trọng của việc bảo vệ và phát triển tài nguyên rừng, khuyến khích người dân tham gia tích cực vào công tác quản lý và bảo vệ môi trường.
Khoán bảo vệ rừng được thực hiện cho các hộ gia đình sinh sống trong các khu vực phục hồi sinh thái và khu rừng tự nhiên, theo đúng quy định của Nhà nước.
- Xây dựng các biển cảnh báo cháy rừng, biển nội quy bảo vệ rừng, biển cấm lửa Xây dựng và phổ biến nội qui bảo vệ rừng.
Xây dựng và hoàn thiện bản đồ hiện trạng rừng cho Khu bảo tồn và các xã có rừng tự nhiên là một nhiệm vụ quan trọng, sử dụng phần mềm MapInfor để thực hiện Các bản đồ này nên được treo tại Ban quản lý và các Trạm bảo vệ rừng, cũng như tại các xã để nâng cao nhận thức và quản lý tài nguyên rừng hiệu quả.
Vận động nhân dân sử dụng tiết kiệm gỗ và củi là giải pháp hiệu quả để hạn chế khai thác rừng, bảo vệ môi trường sống của các loài thực vật nguy cấp Đồng thời, cần hỗ trợ các hộ gia đình chuyển sang sử dụng năng lượng thay thế như hầm biogas và áp dụng kỹ thuật xây dựng bếp tiết kiệm củi theo mô hình bếp lâm nghiệp của Viện Khoa học Lâm nghiệp.
Để bảo vệ môi trường và bảo tồn loài lan hài Trần Liên, cần phối hợp với chính quyền địa phương tổ chức kiểm tra và thu giữ các loại súng săn, cưa máy tại các hộ gia đình trong khu bảo tồn và các xã có rừng tự nhiên lớn Nghiêm cấm khai thác các loài lan rừng và áp dụng hình thức xử phạt nghiêm minh đối với những trường hợp khai thác lan rừng để bán thương mại Đồng thời, cần khuyến khích và hỗ trợ các gia đình có rừng tự nhiên, nơi có sự phân bố của các loài lan, nhằm bảo tồn và phát triển bền vững.
Để bảo tồn và phát triển loài lan hài Trần Liên, cần có sự phối hợp giữa Ban quản lý Khu bảo tồn thiên nhiên Thần Sa - Phượng Hoàng, huyện Võ Nhai và các xã Tân Long, Văn Lăng, huyện Đồng Hỷ với các cơ quan, tổ chức trong tỉnh, trong nước và tổ chức phi chính phủ Việc này nhằm thực hiện hiệu quả công tác giám sát và bảo tồn đa dạng sinh học, đồng thời quản lý và bảo vệ tốt tài nguyên rừng hiện có Các hoạt động cần triển khai sẽ góp phần nâng cao hiệu quả bảo tồn và phát triển bền vững.
Tiếp tục điều tra và xác định phân bố của loài lan hài Trần Liên tại một số xã có rừng tự nhiên Mục tiêu là xác định đầy đủ thành phần loài và đặc điểm phân bố của khu hệ thực vật trong khu vực có sự hiện diện của lan hài Trần Liên.
Nghiên cứu đặc điểm sinh học và sinh thái của các loài thực vật bị đe dọa là cơ sở quan trọng để bảo vệ hài Trần Liên và các loài lan khác Việc giám sát sự phân bố, sinh trưởng và phát triển của chúng, đặc biệt ở những tầng cây cao như Nghiến, sẽ góp phần vào công tác bảo tồn đa dạng sinh học.
(Excentrodendron tonkinense), Mạy tèo (Streblus macrophyllus); Thiên tuế (Cycas collina), Trai (Garcinia fagraeoides), Chò đãi (Annamocarya sinensis), v.v Tầng cây bụi thưa gồm các loài: Đom đóm (Alchornea rugosa),