Một số kết quả ứng dụng công nghệ sinh học trong nhân giống cây lâm nghiệp

Đoàn Thị Mai, Lương Thị Hoan, Lê Sơn

Trung tâm Nghiên cứu Giống cây Rừng

Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam

Công nghệ sinh học (CNSH) là một lĩnh vực đang được nhiều người quan tâm, đây là một công cụ quan trọng trong chương trình cải thiện giống.

Ngày nay, nhờ áp dụng công nghệ sinh học mà việc chọn tạo giống cây trồng được tiến hành nhanh hơn và có thể khắc phục được một số khó khăn mà các phương pháp chọn giống truyền thống khó vượt qua.

Trong những năm gần đây, việc nhân nhanh giống cây trồng có phẩm chất di truyền tốt bằng công nghệ mô hom đang được ứng dụng ngày càng nhiều cho cây lâm nghiệp. Nhận thức được ?nghĩa to lớn của công nghệ này đối với sản xuất giống cây lâm nghiệp có phẩm chất tốt, Trung tâm nghiên cứu giống cây rừng thuộc Viện KHLN- VN đã đầu tư xây dựng cơ sở nhân giống bằng nuôi cấy mô, giâm hom và sử dụng chỉ thị phân tử vào cải thiện giống cây rừng, đến nay cơ sở này đã nhân giống thành công cho một số giống cây rừng đã được cải thiện có kết quả tốt.

1. ứng dụng công nghệ sinh học trong cải thiện giống cây rừng.

Đặc điểm của cây rừng là đời sống dài ngày, lâu ra hoa, kết quả, lâu thu hoạch sản phẩm, thời gian chọn lọc và khảo nghiệm kéo dài trong nhiều năm. Một thành công hoặc thất bại trong cải thiện giống cây rừng phải mất 5-7 năm, thậm chí phải hàng chục năm mới có thể nhận thấy. Vì thế, chọn tạo giống cây lâm nghiệp không những phải tuân thủ những quy luật chung của biến dị di truyền và những nguyên tắc cơ bản của chọn giống thực vật và chọn giống cây ngắn ngày, mà còn phải có những cách đi phù hợp mới mau đạt hiệu quả mong muốn. Trong lâm nghiệp, công nghệ sinh học đang được phối hợp với các phương pháp chọn giống truyền thống để rút ngắn thời gian và tăng hiệu quả chọn tạo các giống cây rừng có năng suất cao, có tính chống chịu bệnh và các điều kiện bất lợi cũng như sự phối hợp vi nhân giống bằng nuôi cấy mô phân sinh với nhân giống bằng hom trên quy mô công nghiệp đang được áp dụng rộng rãi ở nhiều nơi trong cả nước. NgoàI ra việc dùng chỉ thị phân tử để nhận biết và xác định đúng giống cũng đã bắt đầu được áp dụng cho một số loài.

2. Một số thành tựu về ứng dụng CNSH trong nhân giống cây rừng.

Công nghệ nuôi cấy mô và tế bào, đặc biệt là nuôi cấy mô phân sinh đỉnh sinh trưởng được áp dụng ngày càng nhiều trong sản xuất nông lâm nghiệp và đã trở thành một phương tiện để nâng cao sản lượng cũng như hiệu quả cải thiện giống cây trồng. Nền tảng khoa học và công nghệ của lĩnh vực này là hết sức cần thiết để phát triển công nghệ sinh học mà đỉnh cao là công nghệ di truyền (công nghệ tái tổ hợp gen), một trong những ngành công nghệ quan trọng của thế kỷ 21.

Hiện nay ở một số nước, do kết hợp được công tác chọn giống, kĩ thuật tạo cây con bằng mô-hom và kĩ thuật thâm canh trong trồng rừng dòng vô tính mà đã đưa được năng suất từ 5 m³/ha/năm lên 15 m³/ha/năm trên đất xấu. Năng suất trồng rừng Bạch đàn đạt 30 m³/ha/năm ở Zimbabuê, 30 m³/ha/năm ở Công gô, ở Brazin 50 m³/ha/năm đặc biệt có nơi năng suất đạt 75- 100 m³/ha/năm .

ở Việt Nam, nuôi cấy mô phân sinh phối hợp với giâm hom tạo thành công nghệ mô-hom đang được dùng để nhân nhanh giống cho một số loài cây trồng rừng chủ yếu. Từ năm 1994, ngành lâm nghiệp đã nhập công nghệ, thiết bị và giống gốc Bạch đàn để nuôi cấy mô cho một số cơ sở. Đến nay, nhiều cơ sở nuôi cấy mô và giâm hom cho cây rừng đang hoạt động có kết quả, đã xây dựng các công nghệ nhân giống và trực tiếp sản xuất hàng triệu cây hom và cây mô một số loài làm vật liệu trồng rừng. Những cơ sở này bao gồm cả các cơ quan nghiên cứu và cơ quan sản xuất như Trung tâm Nghiên cứu Giống cây Rừng (Keo lai, Bạch đàn lai, Lát hoa, Bao đồng, Tếch, Trầm hương…). Trung tâm Khoa học và Sản xuất Lâm nghiệp Đông Nam Bộ (Keo lai), Xí nghiệp giống Thành phố Hồ Chí Minh (Bạch đàn, Keo lai), Nông lâm trường thực nghiệm Yên Lập – Quảng Ninh (Bạch đàn, Keo lai). Đặc biệt Trung tâm Bảo vệ rừng số II Thanh Hoá (nhận chuyển giao công nghệ giâm hom trong dung dịch) đã thành công trong nhân giống Phi lao. Ngoài ra, nhiều cơ sở sản xuất lâm nghiệp ở các tỉnh đã nhân giống hom hàng loạt cho cây Keo lai và đang bước đầu nuôi cấy mô có hiệu quả.

Riêng Trung tâm nghiên cứu Giống cây rừng thuộc Viện KHLN Việt Nam sau khi nhân giống cho các dòng Keo lai tự nhiên và Bạch đàn cao sản bằng công nghệ mô- hom thành công, đã chuyển giao công nghệ này và giống gốc cho một số cơ sở trong nước và trao đổi với nước ngoài. Trung tâm đã nuôi cấy mô thành công cho một số cây rừng chủ lực khác như: Phi lao, Keo tai tượng, Keo lá tràm, Bao đồng, Tếch, Trầm hương, Lát hoa…và cũng là đơn vị đầu tiên nhân giống thành công cho Keo dậu lai KX2, Chè đắng, cũng như các loài cây kinh tế, các loài qúy? hiếm khác như: Thông Caribe, Sao, Dầu, Bách xanh, Bách tán…Trung tâm cũng đã nghiên cứu ứng dụng thành công công nghệ mô- hom cho một số giống cây rừng bằng phương pháp ra rễ trực tiếp từ các mầm nuôi cấy invitro chấm thuốc bột ( TTG), cấy vào giá thể bầu đất và cát ẩm cho tỷ lệ ra rễ cao như: Keo lai, Trầm hương, Tếch, Lát hoa. áp dụng thành công công nghệ này có ý ?nghĩa rất lớn trong sản xuất, một mặt giảm được nhân công, vật tư hoá chất, mặt khác rút ngắn thời gian sản xuất nên đã giảm được giá thành cây giống và được nhiều cơ sở sản xuất tiếp nhận. Ngoài ra, Trung tâm cũng đã hợp tác với CSIRO bước đầu thí nghiệm đánh giá mức độ đa dạng di truyền của hạt giống được tạo ra từ các rừng giống, vườn giống Keo tai tượng bằng chỉ thị phân tử, đánh giá đa dạng di truyền các xuất xứ Lát hoa của Lào, Thái Lan, Việt Nam. Một kết quả đáng ghi nhận từ các hoóc môn thông thường như IAA (Indol acetic acide), IBA (Indol Butyric acide) Trung tâm đã tìm ra các loại chất nền để pha chế thành công thuốc bột (TTG) vừa rẻ tiền, vừa thuận tiện, hiệu quả ra rễ cao nên được nhiều cơ sở trong nước và ngoài nước sử dụng.

Kết luận.

Công nghệ sinh học là một lĩnh vực mới đang được áp dụng trong cải thiện cây rừng ở Việt Nam. Tuy vậy, nuôi cây mô và giâm hom đã được áp dụng có kết quả tốt và đang phát triển mạnh trong cả nước. Song cần phải nhận thức rõ là các biện pháp nhân giống bằng mô- hom chỉ là công cụ của chọn giống, nó chỉ có ý nghĩa kinh tế khi được gắn liền với một chương trình chọn giống nghiêm túc. Định hướng của ứng dụng công nghệ sinh học trong thời gian tới là nghiên cứu chuyển nạp gen, lai giống mới có tính ưu việt. Để có hiệu quả công nghệ này trước hết cần nghiên cứu hoàn thiện công nghệ sản xuất cây giống bằng nuôi cấy mô và giâm hom, phối hợp giữa công nghệ sinh học hiện đại và phương pháp chọn tạo giống truyền thống sẽ góp phần thúc đẩy nhanh các chương trình cải thiện giống cây rừng, tạo ra các giống cây mới có năng suất, chất lượng tốt phục vụ trồng rừng kinh tế đạt hiệu quả cao.

Tài liệu tham khảo.

1. Lê Trần Bình, Hồ Hữu Nhị, Lê Thị Muội (1984). CNSH trong cải thiện giống cây trồng, NXB Nông Nghiệp Hà Nội.

2. Dương Mộng Hùng (1977), Hội thảo khoa học ứng dụng khoa học công nghệ nuôi cấy mô và giâm hom trong lâm nghiệp, TPHCM 1997.

3. Lê Đình Khả, Tạp Chí khoa học công nghệ của bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn 2002

4. Phạm văn Tuấn, Hội thảo khoa học ứng dụng khoa học công nghệ nuôi cấy mô và giâm trong lâm nghiệp, TPHCM 1997.

5. Nguyễn Quang Thạch (1996). CNSH thực vật, Trường ĐH Nông nghiệp 1 Hà Nội

6. Đỗ Năng Vịnh, 2002. CNSH cây trồng NXB Nông Nghiệp Hà Nội.

Some results of application of biotechnology in forest tree propagation

Summary

Applications of biotechnology are micro-propagation by tissue culture, transgenic technology, molecular makers and cutting propagation. Integration of biotechnology in forest tree propagation had created high yield forest species and increased effectiveness of forest tree breeding to make economic forest planting effective.