Trương Văn Tân
Phòng thí nghiệm SH & CNSH
- Đặt vấn đề
Cây bơ (tên khoa học Persea Americana) là loài cây hai lá mầm, thuộc họ Long não (Lauraceae). Cây bơ có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới Trung Mỹ (Mexico, Guatemala và quần đảo Antilles). Sản lượng quả bơ trên thế giới từ 4,5-5 triệu tấn/năm, đây là một trong các loại cây ăn quả vùng nhiệt đới và á nhiệt đới có mức độ sản xuất cao trên thế giới (sản lương bơ đứng vào bảng thứ 5 theo thống kê của FAO). Sản lượng và diện tích canh tác hiện nay tập trung ở các nước Châu Mỹ, tuy nhiên phần lớn đều được xuất khẩu sang các nước phát triển, những nơi có nhu cầu sử dụng quả bơ ngày càng gia tăng. Thành phần dinh dưỡng của trái bơ cao hơn nhiều loại cây khác, nhất là các thành phần như: calo, protein, muối khoáng. Quả bơ là thực phẩm lý tưởng cho người bị bệnh tiểu đường. Hàm lượng chất béo trong quả bơ là khá cao (3-30%), đặc biệt đây là các dạng chất béo có lợi cho sức khỏe, của con người và cơ thể con người có thể hấp thụ rất tốt (hấp thu khoảng 92,8%).
Nhân giống cây bơ để tạo ra một sản phẩm có chất lượng, không nhiễm bệnh, đúng chủng loại và không bị phân ly là một quá trình khá phức tạp và tỷ mỉ. Mặc dù có nhiều hộ nông dân có thể nhân giống, tạo giống cây bơ nhưng chất lượng thì chưa được kiểm định một cách rõ ràng. Trong khuôn khổ bài báo này chúng tôi giới thiệu một cách sơ lược về phương pháp nhân giống bơ và các ưu nhược điểm của chúng.
Hiện nay có nhiều phương pháp nhân giống cây Bơ như trồng từ hạt, chiết, ghép, giâm cành, và nhân giống kỹ thuật cao bằng công nghệ nuôi cấy mô. Tuy nhiên, bơ là loài cây thụ phấn chéo nên việc nhân giống theo phương pháp trồng từ hạt sẽ không đảm bảo được cây có nguồn di truyền tốt từ cây mẹ và cây bố (có thể nguồn di truyền là các tính trạng xấu), từ đó tạo nên cây giống có chất lượng thấp. Vậy để có nguồn giống chất lượng, giữ được những đặc tính tốt của cây mẹ thì phải được tiến hành nhân giống bằng phương pháp vô tính. Trong đó phương pháp hiện nay đang áp dụng rộng rãi là phương pháp ghép ngọn. Bên cạnh đó, phương pháp nhân giống tiên tiến hiện nay là nuôi cấy mô tế bào thực vật cũng đã và đang được nghiên cứu để ứng dụng được trong nhân giống cây bơ chất lượng cao và sạch bệnh.
- Một số khó khăn khi nhân giống cây bơ
Cây giống được trồng từ hạt thường bị phân li, năng suất và chất lượng thấp.
Chưa có phương pháp nhân giống tối ưu, đạt hiệu quả cao nhất.
Sâu bệnh hại đối với cây bơ đang diễn ra khá nghiêm trọng, đặc biệt là bệnh thối rễ do nấm Phytopthora cinnamoni gây ra. Ở những chân đất có thủy cấp cao, nấm xâm nhập làm hư rễ cọc, sau đó nấm lây lan phá hủy cả bộ rễ làm cây chết rụi.
- Một số phương pháp nhân giống bơ.
Phương pháp nhân giống hữu tính trồng từ hạt là phương pháp truyền thống, dễ thực hiện. Tuy nhiên, sử dụng hạt bơ để nhân giống là không hiệu quả vì cây bị lai tạp giữa nhiều giống với nhau, thời điểm nở của nhụy hoa và nhị hoa không đồng đều do hoa bơ là hoa lưỡng tính. Vì vậy, cây bơ không giữ được đặc tính ban đầu của cây mẹ.
Hiện nay, hạt chỉ được trồng dùng làm gốc ghép cho các giống thương mại. Vì vậy, nhân giống bằng phương pháp vô tính là hiệu quả nhất.
a. Giâm cành. Đây là biện pháp sử dụng các đoạn cành bánh tẻ (hom giống) và tác động bằng kỹ thuật nông học là chính, để các yếu tố sinh học bên trong hom giống được đổi thay, có khả năng sinh ra rễ và thân mới, tức là một cây mới hoàn chỉnh có thể tự sinh trưởng, phát triển.
Ưu điểm cơ bản của giâm cành là giữ được hầu hết các đặc điểm của cây mẹ, tức là cây mới được tạo ra không bị phân ly, biến dị. Đây là đặc tính rất quý trong việc chọn tạo giống mới. Tuy nhiên phương pháp này có nhược điểm là Hệ số nhân thấp, kỹ thuật phức tạp, chưa thông dụng và phổ biến nên ít được sử dụng.
b. Chiết rễ. Đầu tiền cần chọn những rễ cây mẹ có đường kính khoảng 1cm nằm sát trên mặt đất, rễ khỏe mạnh và không có sâu bệnh. Sau đó dùng dao khía vào đoạn vỏ của cây rồi tách bỏ phần vỏ này ra bên ngoài để làm gián đoạn mạch dẫn. Sau khi bị tách võ thì ở đoạn rễ này sẽ đâm chồi, bà con chăm sóc kỹ lưỡng rồi đào đoạn rễ này để đem đi trồng.
Đây là một trong những biện pháp nhân giống khả quan nhưng có nhược điểm là không thể nhân giống với hệ số cao bởi số lượng rễ đảm bảo đủ tiêu chuẩn để chiết không nhiều, hơn nữa phương pháp này làm tổn sức cây mẹ, gây bệnh ở rễ, và hệ số nhân thấp nên ít khi áp dụng.
c. Phương pháp ghép. Ghép là phương pháp lấy một phần của cây có các đặc điểm tốt(gọi là phần chồi ghép) ghép sang một cây khác (gọi là gốc ghép). Đây là phương pháp nhân giống bơ phổ biến nhất hiện này nhờ giữ được ưu điểm của các giống cây mẹ, kỹ thuật thực hiện cũng không quá phức tạp.
Tuy nhiên, hệ số nhân của phương pháp vẫn này còn thấp, chi phí tốn kém, hơn nữa cũng còn có hiện tượng tiếp hợp kém giữa chồi ghép và gốc ghép làm ảnh hưởng đến sinh trưởng và năng suất của cây.
* Chuẩn bị gốc ghép
Trước khi tiến hành ghép cần tiến hành ươm hạt để tạo gốc ghép cho cây, gốc ghép cần là những cây khỏe mạnh, có lá màu xanh đậm, thân thẳng và không bị sâu bệnh. Cây ghép thường được ươm cao khoảng 40 -50 cm, thân cây mập mạp thì chúng ta có thể tiến hành ghép.
* Chuẩn bị chồi ghép.
Cần chọn những chồi bơ nằm ở vị trị đầu cành, cành đã phát triển thuần thục và trên chồi có nhiều mắt chồi. Không nên chọn chồi quá non hoặc quá ngắn sẽ khó ghép. Nên cắt chồi dài khoảng từ 4- 5 cm là hợp lý.
* Các bước ghép chồi
Bước 1: Dùng dao rạo giấy hoặc dao sắc và sạch cắt ngang thân của gốc ghép. Vị trí cắt cần không quá già cũng không quá non sau đó tiến hành chẻ dọc theo thân ghép xuống khoảng 1 cm.
Bước 2: Ta cắt bỏ lá của chồi ghép và tiến hành vát nhọn bên dưới theo dạng chữ V.
Bước 3: Tiến hành đặt thẳng chồi ghép và vị trí thân ghép theo chiều thẳng đứng. Cần thực hiện dứt khoát một lần không nên cắm vào rồi rút ra cắm lại sẽ ảnh hưởng đến mạch dẫn bên trong.
Bước 4: Sử dụng dây ghép chồi để quấn chặt phần tiếp giáp của chồi ghép và gốc ghép, quấn dần dây lên phía trên ngọn, cần chú ý quấn dây phủ kín lên toàn bộ phần chồi để ngăn không cho nước thấm vào và làm hư chồi ghép. (Dây ghép chồi có thể mua tại các điểm ươm cây hoặc các đại lý thuốc bảo vệ thực vật).
Cây sau khi ghép 3 – 4 tháng thì đủ tiêu chuẩn trồng. Tỷ lệ sống của phương pháp ghép này thường đạt 70 – 90%
d. Nuôi cấy mô, tế bào thực vật.
Nuôi cấy mô, tê bào thực vật còn gọi là nuôi cấy thực vật in vitro (trong ống nghiệm) để phân biệt với các quá trình nuôi cấy trong điều kiện tự nhiên ngoài đồng ruộng gọi là nuôi cấy in vivo.
Nuôi cấy mô, tế bào thực vật là phương pháp tách rời mô, tế bào đem nuôi cấy trong môi trường thích hợp và cung cấp đầy đủ chất dinh dưỡng để chúng tiếp tục phân bào rồi biệt hóa thành mô, cơ quan và phát triển thành cây mới.
Các tiến bộ về nuôi cấy mô, tế bào đã mở ra triển vọng ứng dụng thành tựu này cho các cây trồng có ý nghĩa kinh tế quan trọng (Smith, 1974; Chaleff và Carlson, 1974). Hiện nay, trên thế giới việc sử dụng kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào thực vật để nhân nhanh các loại cây trồng đã trở thành một công cụ nhân giống chủ yếu. Tuy nhiên, ở Việt Nam, với cây công nghiệp dài ngày như cây bơ thì kỹ thuật này còn chưa được nghiên cứu và ứng dụng nhiều. Kỹ thuật nuôi cấy mô khắc phục được nhược điểm của các phương pháp nhân vô tính khác như chiết, ghép hay giâm cành là có thể nhân giống với số lượng lớn, cây giống mang các đặc tính tốt giống hệt cây mẹ (cây lấy giống). Phôi vô tính có thể bảo quản lâu dài và cho nảy mầm vào thời vụ thích hợp. Từ phôi vô tính có thể tạo hạt nhân tạo, đây là yếu tố thuận lợi cho cơ giới hóa và tự động hóa nhân giống công nghiệp.
* Một số ưu điểm của phương pháp nuôi cấy mô tế bào thực vật:
– Có thể thực hiện với quy mô lớn
– Hệ số nhân giống cao, tiết kiệm vật liệu giống
– Đảm bảo đặc tính di truyền giống hệt cây mẹ
– Tạo ra cây giống sạch bệnh, đồng đều
– Cây giống đồng nhất về mặt di truyền
– Đáp ứng nguồn giống quanh năm
* Các bước chính trong quy trình nhân giống bằng nuôi cấy mô
– Chọn vật liệu nuôi cấy (đỉnh sinh trưởng, mầm ngủ, mô lá…) và khử trùng tạo mẫu sạch trong ống nghiệm.
– Tái sinh mẫu nuôi cấy
– Nhân nhanh chồi / Nuôi cấy tạo mô sẹo
– Tái sinh mô sẹo thành phôi
– Tạo cây hoàn chỉnh (cây có rễ và lá thật)
– Huấn luyện cây con trong vườn ươm
- Một số nghiên cứu nuôi cấy mô cây bơ trên thế giới
Trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu nhân giống bơ bằng nuôi cấy mô. Chẳng hạn: năm 2013 Tạp chí khoa học nghiên cứu ứng dụng đưa ra kết quả nghiên cứu để tài “In vitro rescue and regeneration of zygotic embryos of Avocado (Persea americana Mill.) cv. Hass” của tác giả Rohim, F.M., W.H. Wanas, el al. Kết quả cho rằng tỷ lệ nảy mầm của phôi là 100% sau 180 và 210 ngày nuôi cấy, tỷ lệ ra rễ đạt 49,6% và tỷ lệ sống khi ra ngôi là 48,4%. Năm 1999, Araceli Barcel´o-Munoz1 và cộng sự nghiên cứu đề tài vi nhân giống cây bơ trưởng thành đã đưa ra một phương pháp để vi nhân giống thành công giống IV-8, một gốc ghép bơ trưởng thành, tỷ lệ sống trong nhà kính là 70%. Năm 1983 M. J. Young công bố kết quả nghiên cứu đề tài “Avocado callus and bud culture”, kết quả lá già của cây con được lấy nuôi cấy để tạo mô sẹo tối ưu. Kết quả cũng chỉ ra kéo dài chồi nách được tăng cường khi môi trường bổ sung axit gibberellic và duy trì ở 30oC. Sau đó J.L. Barrera-Guerra và công sự đã nghiên cứu nhân giống cây bơ trong phòng thí nghiệm. Kết quả nghiên cứu cho biết việc hình thành những cây con trong ống nghiệm có nguồn gốc từ những cây trồng ngoài đồng thì khó khăn vì hầu hết các mẫu cấy bị chết do bị nhiễm. Để khắc phục vấn đề này, thuốc kháng sinh đã được áp dụng và cho kết quả khả quan, tuy nhiên nó lại không có khả năng kích thích nảy chồi và ra rễ. Cũng trong năm này, Dorothea DD Nel, JM Kotzé and CP Snyman đã đưa ra qui trình nuôi cấy mô cây bơ. Nghiên cứu cho rằng chồi nách phát triển tốt chỉ sau 4 tuần và mỗi chồi có thể cắt thành 3 – 4 mẫu cấy mới. Rễ đạt 65% sau 7 tuần nuôi cấy và tỷ lệ sống sót trong bầu đất 50%. Về vấn đề tạo mẫu sạch trong phòng thí nghiệm, năm 1982 Dorothea DD Nel and JM Kotzé đã sử dụng NaOCL 1% để tạo mẫu sạch nốt sần cây bơ thuột đề tài “Tissue culture of avocado” nhưng kết quả không thực sự thành công.
- Kết quả bước đầu nuôi cấy mô cây bơ tại Viện
Từ đầu năm 2016, phòng Thí nghiệm Sinh hóa và Công nghệ Sinh học – Viện Khoa học Kỹ thuật Nông Lâm nghiệp Tây Nguyên đang bước đầu nghiên cứu nhân giống cây bơ bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào nhằm mục đích nhân giống bơ có năng suất và chất lượng cao, giống bơ có khả năng kháng bệnh dùng làm gốc ghép, giống bơ không hạt, …
Kết quả bước đầu đạt được:
– Xác định được phương pháp tạo nguồn mẫu (lá, đốt chồi) sạch (vi nấm, vi khuẩn) trong phòng thí nghiệm.
– Đang tiến hành các thí nghiêm nghiên cứu nhân nhanh chồi, tạo mô sẹo từ mẫu lá.
MỘT SỐ HÌNH ẢNH CÂY BƠ NUÔI CẤY MÔ TẠI VIỆN KHOA HỌC KỸ THUẬT NÔNG LÂM NGHIỆP TÂY NGUYÊN:
