Nghiên cứu khả năng tái sinh in vitro của một số giống đậu tương

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
----------------------
ĐỖ THỊ ÁNH TUYẾT
Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG TÁI SINH IN VITRO
CỦA MỘT SỐ GIỐNG ĐẬU TƯƠNG
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo : Chính quy
Chuyên ngành : Công nghệ Sinh học
Khoa : CNSH - CNTP
Khoá học : 2015 – 2019
Thái Nguyên, năm 2019

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
----------------------
ĐỖ THỊ ÁNH TUYẾT
Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG TÁI SINH IN VITRO
CỦA MỘT SỐ GIỐNG ĐẬU TƯƠNG
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo : Chính quy
Chuyên ngành : Công nghệ Sinh học
Lớp : K47 - CNSH
Khoa : CNSH - CNTP
Khoá học : 2015 – 2019
Giảng viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Tiến Dũng
Thái Nguyên, năm 2019

i
LỜI CẢM ƠN
Được sự đồng ý của Ban giám hiệu nhà trường Ban chủ nhiệm khoa
Công nghệ sinh học và Công nghệ thực phẩm, trong thời gian thực tập tốt
nghiệp em đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu khả năng tái sinh in vitro của một
số giống đậu tương”.
Trang đầu tiên của khoá luận này em xin gửi lời cảm ơn tới Ban giám hiệu
nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm
cùng các thầy cô giáo trong Khoa đã tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành đề
tài nghiên cứu này.
Đặc biệt, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc, gửi lời cảm ơn chân thành tới
thầy giáo TS. Nguyễn Tiến Dũng, giảng viên khoa Công nghệ Sinh học và Công
nghệ Thực phẩm đã tận tình chỉ bảo, giúp đỡ và hướng dẫn em trong thời gian
thực hiện đề tài.
Cuối cùng, em xin cảm ơn gia đình đã tạo điều kiện vật chất và luôn là chỗ
dựa tinh thần cho em trong suốt thời gian thực tập, cảm ơn bạn bè đã hết lòng
động viên, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian qua.
Trong quá trình thực tập, cũng như là quá trình làm báo cáo thực tập thời
gian có hạn, trình độ và kỹ năng bản thân còn nhiều hạn chế nên đề tài không thể
tránh khỏi những sai sót. Em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của thầy
cô và các bạn để đề tài của em được hoàn thiện hơn.
Lời cuối em xin kính chúc các thầy, cô giáo trong nhà trường, trong khoa
Công nghệ Sinh học và Công nghệ thực phẩm, cùng các bạn đồng nghiệp sức
khoẻ, thành công trong cuộc sống.
Em xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên, ngày tháng năm 2019
Sinh viên thực hiện
Đỗ Thị Ánh Tuyết

ii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1. Tình hình sản xuất đậu tương trên thế giới những năm gần đâyBảng 2.2.
Tình hình sản xuất đậu tương của các nước đứng đầu thế giới ...............................7
Bảng 2.3. Tình hình sản xuất đậu tương Việt Nam những năm gần đây.................9
Bảng 4.1. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng thời gian của dung dịch NaClO 5% đến
khả năng vô trùng hạt đậu tương (sau 5 ngày).......................................................32
Bảng 4.2. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ BAP tới khả năng tái sinh
chồi hạt đậu tương sau 4 ngày................................................................................35
Bảng 4.3. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ GA3 tới khả năng kéo dài
chồi đậu tương sau 4 ngày......................................................................................38
Bảng 4.4. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ NAA tới khả năng ra rễ tạo
cây đậu tương hoàn chỉnh ......................................................................................41

iii
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 3.1. Sơ đồ nghiên cứu nhân giống đậu tương bằng phương pháp in vitro....29
Hình 4.1. Mẫu đậu tương sau khi khử trùng và nuôi cấy sau 5 ngày trên môi
trường MS cơ bản...................................................................................................34
Hình 4.2. Mẫu đậu tương nuôi ở CT 3 sau 4 ngày.................................................37
Hình 4.3. Mẫu đậu tương nuôi cấy trong môi trường kéo dài chồi sau 4 ngày .....40

iv
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
BAP : 6-Benzylaminopurine
CS : Cộng sự
CT : Công thức
CV : Coeficient of Variation
Đ/c : Đối chứng
FAO : Food and Agriculture Organization of the United Nations
GA3 : Gibberellic Acid
IAA : Indole-3-acetic acid
Kinetin : Furfurylaminopurine
LSD : Least Singnificant Difference Test
MS : Murashige & Skoog (1962)
MT : Môi trường
NAA : α-Naphthalene acetic acid

v
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ..........................................................................................................2
DANH MỤC CÁC BẢNG......................................................................................ii
DANH MỤC CÁC HÌNH......................................................................................iii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .......................................................................iv
MỤC LỤC................................................................................................................v
Phần 1. MỞ ĐẦU ...................................................................................................1
1. Đặt vấn đề ............................................................................................................1
1.1.Mục tiêu của đề tài .............................................................................................2
1.1.1.Mục tiêu tổng quát ..........................................................................................2
1.1.2.Mục tiêu cụ thể................................................................................................2
1.2.Ý nghĩa khoa học và thực tiễn............................................................................3
1.2.1.Ý nghĩa khoa học của đề tài............................................................................3
1.2.2.Ý nghĩa thực tiễn của đề tài.............................................................................3
Phần 2. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU .........................................4
2.1. Giới thiệu về đậu tương.....................................................................................4
2.1.1. Nguồn gốc ......................................................................................................4
2.1.2. Phân loại.........................................................................................................4
2.1.3. Giá trị cây đậu tương......................................................................................4
2.1.4. Đặc tính sinh học của giống đậu tương DT84 và DT22 ................................5
2.2. Tổng quan tình hình sản xuất đậu tương trong nước và trên thế giới...............6
2.2.1. Tình hình sản xuất đậu tương trên thế giới ....................................................6
2.2.2. Tình hình sản xuất đậu tương ở Việt Nam.....................................................9
2.3. Khả năng tái sinh in vitro ở cây đậu tương.....................................................11
2.3.1. Ảnh hưởng của vật liệu nuôi cấy đến khả năng tái sinh in vitro..................11
2.3.2. Ảnh hưởng của môi trường và điều kiện nuôi cấy đến khả năng tái sinh in vitro
................................................................................................................................12

vi
2.4. Nghiên cứu chọn tạo giống đậu tương............................................................ 16
2.4.1. Trên thế giới.................................................................................................16
2.4.2. Ở Việt Nam ..................................................................................................22
Phần 3. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...26
3.1. Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu................................................26
3.2. Nội dung nghiên cứu........................................................................................26
3.2.1. Nội dung 1: Xác định ảnh hưởng thời gian khử trùng của dung dịch NaClO
5% đến khả năng tạo vật liệu vô trùng................................................................... 26
3.2.2. Nội dung 2: Xác định ảnh hưởng của nồng độ BAP tới khả năng tái sinh
chồi......................................................................................................................... 26
3.2.3. Nội dung 3: Xác định ảnh hưởng của nồng độ GA3 đến khả năng kéo dài
chồi......................................................................................................................... 26
3.2.4. Nội dung 4: Xác định ảnh hưởng của nồng độ NAA đến khả ra rễ tạo cây
hoàn chỉnh .............................................................................................................. 26
3.3. Phương pháp nghiên cứu.................................................................................26
3.3.1. Chuẩn bị môi trường nuôi cấy in vitro.........................................................26
3.3.2. Phương pháp khử trùng mẫu........................................................................26
3.3.3. Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ BAP tới khả năng tái sinh
chồi.........................................................................................................................27
3.3.4. Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ GA3 tới khả năng kéo dài
chồi.........................................................................................................................28
3.3.5. Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ NAA đến khả năng ra rễ
tạo cây hoàn chỉnh..................................................................................................28
3.4. Phương pháp bố trí thí nghiệm........................................................................29
3.4.1. Nội dung 1: Xác định ảnh hưởng thời gian của dung dịch NaClO 5% đến
khả năng tạo vật liệu vô trùng................................................................................29
3.4.2. Nội dung 2: Xác định ảnh hưởng của nồng độ BAP tới khả năng tái sinh chồi .30
3.4.3. Nội dung 3: Xác định ảnh hưởng của nồng độ GA3 đến khả năng kéo dài chồi.30

vii
3.4.4. Nội dung 4: Xác định ảnh hưởng của nồng độ NAA đến khả ra rễ tạo cây
hoàn chỉnh ..............................................................................................................31
3.5. Các phương pháp xử lý số liệu........................................................................31
Phần 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ....................................................................32
4.1. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian khử trùng bằng dung dịch
NaClO 5% đến khả năng tạo vật liệu vô trùng ......................................................32
4.2. Kết quả nghiên cứu: Ảnh hưởng của nồng độ BAP tới khả năng tái sinh chồi.....35
4.3. Kết quả nghiên cứu: Ảnh hưởng của nồng độ GA3 đến khả năng kéo dài chồi ......38
4.4. Kết quả nghiên cứu: Ảnh hưởng của nồng độ NAA đến khả ra rễ tạo cây hoàn
chỉnh.......................................................................................................................40
Phần 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...............................................................44
5.1. Kết luận ...........................................................................................................44
5.2. Kiến nghị.........................................................................................................44
TÀI LIỆU THAM KHẢO

1
Phần 1
MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Cây Đậu Tương (Glycine max(L)Merrill) đã được biết đến và trồng rất lâu
đời. Năm 2016 di01iết đến và trồng rất lâu đời.của nồng độ NA triệu ha với năng
suất bình quân đạt 27,56 tạ/ha. S di01iết đến và trồng rất lâu đời.của . Điều đó
khẳng định cây đậu tương là một trong những cây trồng quan trọng trong nền
nông nghiệp [16].
Đậu tương là loại cây họ Ðậu (Fabaceae), chứa hàm lượng protein cao, giàu
giá dinh dưỡng chính vì vậy là cây thực phẩm có vai trò quan trọng cho con người
và gia súc. Từ hạt đậu tương có thể chế biến được nhiều các sản phẩm khác nhau
như: sản xuất dầu thực vật, sản xuất dầu ăn, đậu phụ, tào phớ, sữa đậu tương, là
những sản phẩm công nghiệp được chế biến từ đậu tương rất có lợi cho sức khoẻ
con người, góp phần chống suy dinh dưỡng và các bệnh thần kinh, tim mạch. Ngoài
việc cung cấp 40-50% lượng protein thì trong hạt đậu tương có chứa hàm lượng lớn
lipit cụ thể là 12-24%. Bên cạnh đó, do có khả năng cố định đạm tự do nhờ cộng
sinh với vi khuẩn Rhizobium Japonicum mà đậu tương là cây trồng bảo vệ đất
chống xói mòn. Cuối cùng cây đậu tương còn góp phần giải quyết công ăn việc làm,
tăng thu nhập cho người nông dân [4].
Nền nông nghiệp nước ta đã phát triển cùng với nền văn minh lúa nước, tất
nhiên không vì thế mà cây đậu tương mất đi chỗ đứng của nó. Đậu tương nằm trong
những cây trồng quan trọng và việc phát triển đậu tương cũng đã được chú trọng.
Tuy nhiên, năng suất của cây đậu tương thường rất thấp bởi đang bị ảnh hưởng của
hạn hán và dịch bệnh. Tình trạng thiếu nước ảnh hưởng xấu tới sự sinh trưởng và
năng suất của cây đậu tương. Bên cạnh đó còn có sự phá hoại của năm loại dịch
bệnh phổ biến tấn công đậu tương, đó là bệnh: nấm, thối thân, hội chứng đột tử, tàn
lụi vi khuẩn, đốm lá. Các loại bệnh hại này và hạn hán đã gây tổn thất không nhỏ
đối với năng suất đậu tương. Nếu sử dụng thuốc trừ sâu hoá học thì chi phí sản xuất
cao và gây ảnh hưởng đến môi trường.

2
Rõ ràng, đậu tương là cây thực phẩm thiết yếu, nhưng năng suất của các
giống đậu tương hiện nay lại đang bị ảnh hưởng bởi hạn hán và sâu bệnh hại. Chính
vì lẽ đó cần có biện pháp cải tạo các giống hiện nay nhằm đem lại hiệu quả cao
trong nông nghiệp. Với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học, đặc biệt trong lĩnh vực
công nghệ sinh học thì có lẽ phương pháp chuyển gene là lựa chọn tối ưu và phù
hợp với tình hình hiện nay. Có nhiều phương pháp chuyển gene vào thực vật, trong
đó phương pháp chuyển gene thông qua vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens vào
mô in vitro nhằm tạo cây trồng biến đổi gene đem lại tỷ lệ thành công cao nhất. Tuy
nhiên hiệu quả chuyển gen phụ thuộc vào nhiều yếu tố trong đó khả năng tái sinh có
vai trò quyết định [2].
Đã có nhiều nghiên cứu về việc tái sinh đậu tương thông qua các cơ quan
như: lá mầm, mắt lá thật đầu tiên [28], lá thật đầu tiên của cây non, phôi soma. Các
nghiên cứu cho rằng khả năng tái sinh ở đậu tương phụ thuộc rất nhiều vào kiểu gen
(giống). Chính vì thế cần phải có các nghiên cứu cơ bản về khả năng tái sinh của
các giống đậu tương trước khi tiến hành các nghiên cứu về chuyển gen [15].
Xuất phát từ những lý do trên chúng tôi đã tiến hành đề tài “Nghiên cứu khả
năng tái sinh in vitro của một số giống đậu tương” phục vụ nghiên cứu chuyển gen.
1.1. Mục tiêu của đề tài
1.1.1. Mục tiêu tổng quát
Nghiên cứu khả năng tái sinh ở đậu tương DT84, DT22 bằng kỹ thuật nuôi
cấy in vitro để phục vụ các nghiên cứu về chuyển gene, nhân giống, bảo tồn …
1.1.2. Mục tiêu cụ thể
- Nghiên cứu ảnh hưởng của một số môi trường đến khả năng tái sinh in
vitro của cây đậu tương DT84 và DT22
- Nghiên cứu khả năng tái sinh của một số giống đậu tương DT84 và DT22
trên môi trường nuôi cấy

3
1.2.Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
1.2.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài
- Bổ sung vào kiến thức lý thuyết được học thông qua hoạt động thực tiễn.
- Giúp bản thân sinh viên học hỏi kiến thức, thu nhận được nhiều kinh nghiệm
thực tế cũng như tác phong làm việc khoa học phục vụ cho công tác sau này.
1.2.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
- Tạo cây đậu tương nuôi cấy mô thành công sẽ ứng dụng trong việc nhân
giống đậu tương sạch bệnh và tạo tiền đề để phát triển cây đậu tương biến đổi gen
sau này, góp phần vào sự phát triển của nền nông nghiệp bền vững.

4
Phần 2
TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU
2.1. Giới thiệu về đậu tương
2.1.1. Nguồn gốc
Đậu tương là một loài cây trồng mà loài người đã phát hiện và sử dụng từ
lâu, vì vậy nguồn gốc của cây đậu tương cũng được các nhà khoa học quan tâm và
sớm được xác minh. Những bằng chứng lịch sử đều công nhận rằng đậu tương có
nguồn gốc từ Trung Quốc. Cây đậu tương được thuần hóa từ Trung Quốc qua nhiều
triều đại tiền phong kiến và đưa vào trồng trọt, khảo sát có thể trong triều đại Shang
(năm 1700-1100 B.C) trước công nguyên [10].
Theo một số tài liệu, ở Việt Nam cây đậu tương cũng đã xuất hiện từ thời các
vua Hùng. Hiện nay, trong công nghiệp cây đậu tương chiếm một vai trò quan trọng
cơ cấu cây nông nghiệp phục vụ cho công nghiệp chế biến [7].
2.1.2. Phân loại
Đậu tương hay đỗ tương, đậu tương có tên khoa học là Glycine max(L.) Merr
theo khóa phân loại của (Ottawa và cs, 1996) căn cứ vào đặc điểm hình thái, sự
phân bố địa lý và số lượng nhiễm sắc thể, nó thuộc:
Bộ đậu: Fabales
Họ đậu: Fabaceae
Phân họ: Leguminosae
Chi: Glycine
Đậu tương trồng có số lượng nhiễm sắc thể 2n = 40 là loại cây trồng mang lại
giá trị kinh tế cũng như giá trị dinh dưỡng cao [30].
2.1.3. Giá trị cây đậu tương
Đậu tương (Glycine max (L) Merr.) là cây công nghiệp ngắn ngày có giá trị
kinh tế cao. Sản phẩm của nó làm thực phẩm cho con người, thức ăn cho gia súc
nguyên liệu cho công nghiệp, hàng xuất khẩu, cây cải tạo đất tốt. Bởi vậy cây đậu
tương được đánh giá là có giá trị toàn diện [22].

5
Giá trị về mặt thực phẩm
Hạt đậu tương có thành phần dinh dưỡng cao, hàm lượng protein trung bình
khoảng từ 35,5-40%, lipit từ 15-20%, hydrat cacbon từ 15-16% và nhiều loại sinh tố
và muối khoáng quan trọng cho sự sống. Protein của đậu tương có phẩm chất tốt
nhất trong số các protein có nguồn gốc thực vật. Hiện nay, các sản phẩm làm từ đậu
tương rất phong phú có cả thực phẩm được chế biến bằng phương pháp cổ truyền,
thủ công và hiện đại dưới dạng tươi, khô và lên men như: làm giá, đậu phụ, tương,
xì dầu đến các sản phẩm cao cấp khác như sửa đậu lành, bánh kẹo…[16]
Giá trị về mặt công nghiệp
Đậu tương là nguyên liệu của nhiều ngành công nghiệp khác nhau như: chế
biến cao su nhân tạo, sơn, mực in, xà phòng, chất dẻo, tơ nhân tạo, chất đốt lỏng,
nhưng chủ yếu đậu tương được dùng để ép dầu. Từ dầu đậu tương người ta có thể
tạo ra hàng tră sản phẩm công nghiệp khác như: làm nền, xà phòng, ni lông…[26]
Giá trị về mặt nông nghiệp
Làm thức ăn cho gia súc: Đậu tương là nguồn thức ăn tốt cho gia súc. Toàn
cây đậu tương (thân, lá, quả, hạt) có hàm lượng đạm khá cao cho nên các sản phẩm
phụ như thân lá tươi có thể làm thức ăn cho gia súc rất tốt, hoặc nghiền khô làm
thức ăn tổng hợp của gia súc [10].
Cải tạo đất: Đậu tương là cây luân canh cải tạo đất tốt, 1 ha trồng đậu tương
nếu sinh trưởng phát triển tốt để lại trong đất từ 30-60 kg N. Trong hệ thống luân
canh, nếu bố trí cây đậu tương vào cơ cấu cây trồng hợp lý sẽ có tác dụng tốt đối
với cây trồng sau, góp phần tăng năng suất cả hệ thống cây trồng mà giảm chi phí
cho việc bón phân hóa học [1].
2.1.4. Đặc tính sinh học của giống đậu tương DT84 và DT22
Giống DT84:
Nguồn gốc: Giống đậu tương DT84 do Viện Di truyền Nông nghiệp chọn tạo
bằng phương pháp xử lí đột biến dòng lai 3-33 giữa giống DT80 x ĐH (D9T) bằng
tác nhân phóng xạ gama - Co60 [6].

6
Đặc điểm chính: Giống đậu tương DT84 được sản xuất trên diện rộng, có tiềm
năng năng suất cao, có khả năng thích ứng rộng, đang được áp dụng trồng cơ cấu 3
vụ/ năm (xuân, hè, thu đông). DT84 sinh trưởng hữu hạn, cây cao trung bình 45 -
50cm, cứng cây, phân cành vừa phải, bộ lá gọn phân bố đều trên các tầng, hoa tím,
hạt to vàng sáng. Rốn hạt màu nâu nhạt, tỉ lệ quả chắc 2-3 hạt cao trong các mùa vụ.
Khối lượng 1000 hạt 150 - 160 gam. Tiềm năng năng suất 15 - 30 tạ/ha, năng suất
trung bình 13 - 18 tạ/ha [24].
Giống DT22:
- Nguồn gốc: Giống DT22 do trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Đậu đỗ
chọn tạo từ dòng đột biến của hạt lai (DT 95 x DT 12) [5].
- Đặc điểm chính: Thời gian sinh trưởng trung bình của giống DT22 là 85 - 90
ngày. Giống đậu tương DT22 có hoa màu trắng, hạt vàng, rốn nâu đậm, quả chín có
màu nâu. Khối lượng 1000 hạt 155-160 g. Giống DT22 kháng bệnh phấn trắng.
Năng suất 18 - 27 tạ/ha, tuỳ thuộc vào mùa vụ và điều kiện thâm canh [20].
2.2. Tổng quan tình hình sản xuất đậu tương trong nước và trên thế giới
2.2.1. Tình hình sản xuất đậu tương trên thế giới
Đậu tương là một trong những cây trồng có vị trí quan trọng trong hệ thống
nông nghiệp ở nhiều quốc gia trên thế giới và lâu đời nhất của nhân loại, là cây
trồng có vị trí thứ tư trong các cây làm lương thực thực phẩm sau lúa mì, lúa nước
và ngô. Vì thế, sản xuất đậu tương trên thế giới tăng nhanh về cả diện tích, năng
suất và sản lượng. Số liệu thống kê về diện tích, năng suất và sản lượng trên thế giới
được thể hiện ở bảng 2.1.
Bảng 2.1. Tình hình sản xuất đậu tương trên thế giới những năm gần đây
Năm
Diện tích
(triệu ha)
Năng suất
(tạ/ha)
Sản lượng
(triệu tấn)
2011 103,81 25,19 261,59
2012 105,35 22,89 141,19
2013 111,02 25,00 277,54
2014 117,64 26,04 306,37
2015 120,79 26,76 323,20
2016 121,53 27,56 334,89
(Nguồn: FAOSTART,2018).

7
Qua số liệu bảng 2.1 cho thấy:
Về diện tích: Từ năm 2011 – 2016 diện tích trồng đậu tương trên thế giới
không ngừng tăng lên và dao động trong khoảng từ 103,81 – 121,53 (triệu ha).
Trong đó diện tích trồng đậu tương đạt cao nhất là năm 2016 với 121,53 (triệu ha),
tăng khoảng 17 (triệu ha) so với năm 2011 [29].
Về năng suất: Năng suất đậu tương trên thế giới những năm gần đây tương đối
ổn định, dao động từ 25,19 – 27,56 (tạ/ha). Năng suất đạt thấp nhất vào năm 2012
với 22,89 (tạ/ha) và năng suất cao nhất vào năm 2016 với 27,56 (tạ/ha).
Về sản lượng: Do hàng năm diện tích trồng liên tục tăng lên nên sản lượng đậu
tương trên thế giới cũng tăng lên dao động từ 141,19 – 334,89 (triệu tấn), năm 2012
đạt thấp nhất 141,19 (triệu tấn). Năm 2012 sản lượng giảm khoảng một nửa so với
2011, đến năm 2013 thì sản lượng phục hồi lại gần gấp đôi.
Trong vòng 5 năm từ 2012 – 2016 sản lượng đạu tương tăng 193 (triệu tấn).
Năm 2016 sản lượng đậu tương đạt lớn nhất 334,89 (triệu tấn). Sản lượng tăng như
vậy là do diện tích trồng trong những năm gần đây tăng lên và đã được sử dụng các
tiến bộ khoa học tiên tiến vào sản xuất
Bảng 2.2. Tình hình sản xuất đậu tương của các nước đứng đầu thế giới
Quốc gia
Năm 2015 Năm 2016
Diện
tích
(triệu
ha)
Sản
lượng
(triệu
tấn)
Năng
suất
(tạ/ha)
Diện
tích
(triệu
ha)
Sản
lượng
(triệu
tấn)
Năng
suất
(tạ/ha)
Mỹ 106,95 32,29 33,12 117,21 35,00 33,48
Brazil 97,46 30,29 32,18 96,30 29,05 33,15
Argentina 61,40 31,76 19,33 58,80 30,15 19,50
TrungQuốc 11,79 18,11 6,51 11,97 18,02 6,60
(Nguồn: FAOSTAT, 2018)
Theo dự đoán trong thời gian tới tốc độ phát triển đậu tương trên thế giới sẽ
chậm hơn so với các năm trước. Kết quả nghiên cứu của trên 200 chuyên gia ở các

8
ngành khác nhau thuộc công ty Elanco và hiệp hội đậu tương Mỹ cho thấy rằng
khoảng hơn 20 năm nữa trung bình hàng năm nhu cầu về sản lượng đậu tương tăng
4%/năm. Trong tương lai với sự trợ giúp của công nghệ sinh học, di truyền phân tử,
nghiên cứu về cây trồng nói chung và cây đậu tương nói riêng sẽ thu được nhiều kết
quả tốt. Công nghệ sinh học là một trong những yếu tố quan trọng để cải tiến chất
lượng hạt đậu tương và khả năng chống chịu của cây [29].
Đậu tương có khả năng thích ứng rộng nên nó đã được trồng ở khắp năm
châu lục nhưng tập trung chủ yếu ở 4 nước: Mỹ, Brazil, Argentina và Trung Quốc.
Sản lượng đậu tương của 4 nước này chiếm 90 – 95% sản lượng đạu tương của
toang thế giới. Đặc biệt Mỹ là quốc gia sản xuất đậu tương lớn nhất thế giới. Hiện
nay Mỹ là quốc gia đứng đầu về sản xuất đậu tương với diện tích 33,12 triệu ha đạt
106,95 triệu tấn năm 2015 lên 33,48 triệu ha với sản lượng 117,21 triệu tấn năm
2016. Đồng thời Mỹ cũng là quốc gia xuất khẩu đậu tương lớn nhất, phần lớn sản
lượng đậu tương của Mỹ hoặc để nuôi gia súc, hoặc để xuất khẩu, mặc dù lượng đậu
tương tiêu thụ ở người dân Mỹ đang tăng lên. Đậu tương đối với Mỹ được coi là
mặt hàng chiến lược trong xuất khẩu và thu ngoại tệ. Dầu đậu tương chiếm tới 80%
lượng dầu ăn được tiêu thụ ở Mỹ.
Nước sản xuất lớn thứ 2 thế giới là Brazil, trong 2 năm 2015 và năm 2016
diện tích trồng đậu tương tăng lên từ 32,18 triệu ha lên 33,15 triệu ha năm 2016
nhưng năng suất và sản lượng lại giảm xuống. Hiện nay, Brazil đang tiếp tục đẩy
mạnh công tác chọn, tạo giống mới chống chịu sâu bệnh, giống chuyển nạp gen,
ứng dụng thành tựu khoa học kỹ thuật của thế giới và nghiên cứu kết hợp giữa trong
và ngoài nước, phát triển mạnh lúa mỳ và ngô luân canh với đậu tương.
Quốc gia đứng thứ 3 về sản xuất đậu tương là Argentina. Tại quốc gia này
đậu tương thường được trồng luân canh với lúa mì. Chính phủ nước này đã có chính
sách hỗ trợ cho việc phát triển cây đậu tương do đó mà cây đậu tương phát triển khá
mạnh đưa nước này lên xếp thứ 3 về sản xuất đậu tương trên thế giới.
Trung Quốc là nước đứng thứ 4 về diện tích trồng cây đậu tương. Ở Trung
Quốc; diện tích, năng suất, sản lượng đậu tương trong năm 2015 và năm 2016 đang

9
tăng dần lên. Tuy sản xuất đậu tương của Trung Quốc còn đứng sau Mỹ, Brazil và
Argentina nhưng đâu vẫn là nước có diện tích, năng suất và sản lượng đậu tương
lớn nhất châu Á [29].
2.2.2. Tình hình sản xuất đậu tương ở Việt Nam
Ở Việt Nam, cây đậu tương là cây thực phẩm có truyền thống lâu đời,
quan trọng, cung cấp protein chủ yêu cho con người, là thành phần không thể
thiếu của bữa ăn truyền thống và hiện đại. Trước những năm 80 của thế kỷ
trước, năng suất đậu tương của Việt Nam còn thấp do bộ giống cũ và kỹ thuật
sản xuất canh tác lạc hậu [31].
Nhìn chung, diện tích đậu tương Việt Nam không ổn định, sản xuất đậu
tương nội địa mới chỉ đủ cung cấp cho khoảng 8–10 % nhu cầu, đến năm 2017,
diện tích trồng đậu tương trên cả nước đạt khoảng 100 ngàn ha, năng suất
khoảng 1,57 tấn/ha, sản lượng đạt 157 ngàn tấn. Dự kiến năm 2018 diện tích
đậu tương cả nước đạt 105 ngàn ha, năng suất trung bình 1,6 tấn/ha, sản lượng
đạt 168 ngàn tấn (Bảng 2.3)
Bảng 2.3. Tình hình sản xuất đậu tương Việt Nam những năm gần đây
Năm
Diện tích
(ngàn ha)
Sản lượng
(ngàn tấn)
Năng suất
(tấn/ha)
2012 120,8 175,3 1,45
2013 180 270 1,5
2014 200 300 1,5
2015 100,8 146,4 1,45
2016 94 147,5 1,57
2017 100 157 1,57
(Nguồn: Tổng cục Thống kê (GSO), Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn)
Theo Bheo cục Thống kê (GSO), Bộ Nông nghiệ (2006), lượng đậu tương
nhập khẩu hàng năm đã vào khoảng 2,8 triệu tấn quy hạt (0,2 triệu tấn hạt, 2,2 triệu
tấn khô dầu với giá 400–500 USD/tấn với kim ngạch 1,5 tỷ USD, tăng 60–70% so
với năm trước), dự kiến tới năm 2015-2020, Việt Nam thiếu hụt tới 3,5–4,0 triệu

10
tấn/năm trở thành một nước nhập khẩu đậu tương lớn với kim ngạch 2,0–2,5
USD/năm, hơn cả kim ngạch xuất khẩu gạo hiện nay [3].
Với lợi thế thị trường tại chỗ giảm được cước phí vận chuyển, lưu thông,
chất lượng hạt tươi mới, thích hợp chế biến thức ăn cho người, đậu tương Việt Nam
sẽ cạnh tranh được với đậu tương ngoại nhập, cạnh tranh với các cây trồng khác về
mặt thu nhập như lúa, ngô.
Để phát triển cây đậu tương, vấn đề chủ yếu là phải phấn đấu giảm giá thành
trên cơ sở tăng năng suất từ 15 tạ/ha hiện nay lên ít nhất trên 18 tạ/ha, trên cơ sở
giảm được giá thành, tăng diện tích để tăng sức cạnh tranh cho sản phẩm đậu tương
của Việt Nam, tiến tới giảm nhập khẩu, cơ cấu chủ yếu là đậu tương trồng trên đất
màu luân canh với 1 triệu ha ngô, đậu tương đất ướt luân canh với lúa trên 3,7 triệu
ha đất lúa của các vùng sinh thái hiện nay. Việt Nam có điều kiện diện tích để phát
triển cây đậu tương, song cần có giống chịu hạn, năng suất cao, ổn định, chống chịu
các điều kiện bất lợi khác tốt.
Mặc dù sản xuất đậu tương ở trong nước không bị cạnh tranh, kế hoạch của
chính phủ Việt Nam ưu tiên phát triển sản xuất cây có dầu với mục tiêu đưa diện
tích lên 350.000 ha và sản lượng đạt 700.000 tấn vào năm 2020. Kế hoạch này tập
trung phát triển ở đồng bằng sông Hồng, vùng đồi núi ở phía Bắc và Tây Nguyên.
Tuy nhiên kế hoạch này đang gặp khó khăn do chi phí đầu tư cao, năng suất thấp và
tốc độ mở rộng diện tích chậm. Theo các nhà máy chế biến đậu tương, giá đậu
tương trong nước 16.000-17.000 đồng/kg (0,77-0,82 USD/kg), cao hơn so với đậu
tương nhập khẩu, chỉ từ 14,600- 15,000 đồng/kg ($0.70-$0.71). Đây là trở ngại
chính của phát triển sản xuất đậu tương trong tương lai [29].
Hi29ng tương laitừ 14,600- 15,00ười29đang ban hành quy địng ban hàđánh
giá và xét duyệt các giống cây trồng chuyển gene và sử dụng chúng trong thực
phẩm và thức ăn chăn nuôi. Bộ cũng đang xây dựng quy trình chứng nhận an toàn
sinh học cho các sản phẩm chuyển gene. Quy trình này sẽ là khung pháp lý cơ bản
để hợp thức hóa các giống cây trồng chuyển gene đã qua khảo nghiệm của Btrình
này sẽ là khung như bông vải, bắp, đậu tương. Bộ Nông nghiệp và PTNT cũng xây

11
dựng các thông tư hướng dẫn xét duyệt các sản phẩm chuyển gene (Circulars on the
approval of GMO) được phép sử dụng làm thực phẩm và thức ăn chăn nuôi.
Sản xuất đậu tương Việt Nam tiếp tục không đáp ứng được nhu cầu của
ngành công nghiệp thực phẩm, thức ăn chăn nuôi (TACN) và thức ăn thủy sản, công
nghiệp ép dầu. Mặc dù không bị cạnh tranh bởi điều kiện tự nhiên, kế hoạch của
chính phủ Việt Nam dành ưu tiên phát triển trồng đậu tương lên đến 350.000 ha với
sản lượng 700.000 tấn vào năm 2020. Nhưng kế hoạch này đang gặp khó khăn do
chi phí sản xuất cao, năng suất thấp và quỹ đất nông nghiệp không còn [29].
2.3. Khả năng tái sinh in vitro ở cây đậu tương
2.3.1. Ảnh hưởng của vật liệu nuôi cấy đến khả năng tái sinh in vitro
Vật liệu nuôi cấy là nguồn nguyên liệu khởi đầu cho nuôi cấy mô tế bào thực
vật. Vật liệu dùng cho nuôi cấy mô – tế bào thực vật có thể là hầu hết các cơ quan
hay bộ phận của cây (chồi ngọn, chồi bên, phiến lá...), các cấu trúc của phôi (lá
mầm, trụ lá mầm...), các cơ quan dự trữ (củ, thân, rễ..) [11].
Tuy mang cùng lượng thông tin di truyền nhưng các cấu trúc mô khác nhau,
trên cùng cây có thể phát sinh các hình thái khác nhau trong quá trình nuôi cấy, vì
vậy việc lựa chọn vật liệu nuôi cấy phải căn cứ vào trạng thái sinh lý và tuổi của
mẫu, chất lượng cây lấy mẫu, kích thước và vị trí lấy mẫu, mục đích và khả năng
nuôi cấy.
Mẫu nuôi cấy trước khi đưa vào nuôi cấy phải được vô trùng. Phương pháp
phổ biến nhất trong vô trùng mẫu cấy hiện nay là sử dụng hoá chất có khả năng tiêu
diệt vi sinh vật. Hoá chất được lựa chọn để vô trùng mẫu phải đảm bảo 2 điều kiện:
Có khả năng tiêu diệt vi sinh vật tốt và không hoặc ít độc đối với mẫu. Hiệu quả vô
trùng tuỳ thuộc vào thời gian, nồng độ và khả năng xâm nhập để tiêu diệt vi sinh vật
của hoá chất. Một số hoá chất thường được sử dụng hiện nay để vô trùng mẫu là:
Ca(OCl)2-hypoclorit canxi, NaClO-hypoclorit natri, oxy già, HgCl2- thuỷ ngân
clorua, chất kháng sinh(gentamicin, ampixilin...) [18].

12
2.3.2. Ảnh hưởng của môi trường và điều kiện nuôi cấy đến khả năng tái sinh in vitro
2.3.2.1. Điều kiện nuôi cấy
- Điều kiện vô trùng: Trong nuôi cấy mô – tế bào thực vật, các thao tác với
mẫu cấy được tiến hành trong điều kiện vô trùng gồm buồng cấy vô trùng, các dụng
cụ cấy vô trùng và môi trường cấy vô trùng nhằm đảm bảo mẫu cấy sẽ không bị
nhiễm vi sinh vật. Để tạo điều kiện vô trùng, buồng cấy phải dùng đèn tử ngoại
chiếu trong 30 phút sau đó được lau sạch bằng cồn 90°,dụng cụ và môi trường nuôi
cấy thường được khử trùng ở 121°C trong 25-30 phút [21].
- Ánh sáng và nhiệt độ: Mẫu nuôi cấy thường được đặt trong phòng ổn định về
ánh sáng và nhiệt độ.
2.3.2.2. Môi trường dinh dưỡng
Thành phần môi trường nuôi cấy mô thực vật thay đổi tuỳ theo loài, bộ phận,
các giai đoạn phát triển, phân hoá khác nhau của mẫu cấy và mục đích nuôi cấy như
duy trì mô ở trạng thái mô sẹo, tạo rễ, tạo mầm hoặc tái sinh cây hoàn chỉnh [23].
Thành phần cơ bản của môi trường nuôi cấy mô, tế bào thực vật bao gồm các
thành phần chính sau:
a. Nguồn Cacbon
Mô cấy trong môi trường nuôi cấy in vitro không cón khả năng tự dưỡng do
không tiến hành quang hợp đầy đủ. Vì vậy, việc bổ sung vào môi trường nuôi cấy
nguồn cacbon hữu cơ là điều kiện bắt buộc. Nguồn cacbon cung cấp cho môi trường
nuôi cấy thường là các loại đường, phổ biến nhất là saccharose với hàm lượng từ
20-30 g/l. Ngoài ra còn có thể sử dụng các loại đường khác như fructose, rafinose,
sorbitol, glucose, maltose, lactose,....những loại đường này chỉ dùng trong những
trường hợp cá biệt.
b. Các nguyên tố khoáng đa lượng, vi lượng
Các chất vô cơ bao gồm thành phần khoáng đa lượng và khoáng vi lượng có
trong môi trường nuôi cấy mô tế bào thực vật được sử dụng như là thành phần cơ
bản để tổng hợp chất hữu cơ [2]. Các dạng ion của muối khoáng đóng vai trò quan

13
trọng trong quá trình vận chuyển xuyên màng, điều hoà áp suất thẩm thấu và điện
thế màng.
- Nguyên tố đa lượng:
Quan trọng nhất là các nguyên tố: N, P, K, Mg, Ca, Na, S [10].
+ Nitơ: Thường được sử dụng ở dạng NO3
-
hoặc NH4
+
, hầu hết các loại thực
vật sẽ sử dụng nguồn nitơ này để đồng hoá và tổng hớp nên các sản phẩm hữu cơ.
+ Phospho: Nhu cầu phospho của mô và tế bào nuôi cấy là rất cao, P có tác
dụng như hệ thống đệm giúp ổn định pH môi trường.
+ Kali: Thường dùng ở dạng KNO3, KH2PO4, KCl.6H2O
+ Canxi: Sử dụng chủ yếu là CaNO3.4H2O, CaCl2.6H2O, CaCl2.2H2O
+ Magie: Sử dụng chủ yếu là MgSO4
+ Lưu huỳnh: Chủ yếu là SO4
- Nguyên tố vi lượng: Chủ yếu là Fe, B, Mn, Cu, Zn, I, Ni... các nguyên tố
vi lượng bổ sung với lượng nhỏ vào môi trường nhưng có vai trò quan trọng đối
với quá trình trao đổi chất, tổng hợp protein, hoạt động phân bào của mô, tế bào
nuôi cấy.
c. Vitamin
Hầu hết các tế bào nuôi cấy có khả năng tổng hợp vitamin nhưng không đủ về
lượng nên cần bổ sung, nhất là nhóm vitamin B [25].
- Vitamin B1 (Thiaminee HCl): Là chất bổ sung rất cần thiết cho môi trường
nuôi cấy, có vai trò trong trao đổi hydratcacbon và sinh tổng hợp amino acid.
- Vitamin B6 (Pyridocinen): Là coenzyme quan trọng trong nhiều phản ứng
trao đổi chất.
- Vitamin B3 (Nicotinic acid): Tham gia tạo coenzyme của chuỗi hô hấp.
- Myo-inositol: Có vai trò trong sinh tổng hợp thành tế bào, màng tế bào, tham
gia vận chuyển đường, các nguyên tố khoáng, trao đổi hyđratcacbon.
d. Các chất hữu cơ tự nhiên
- Nước dừa: Chứa nhiều chất dinh dưỡng như inositol, các amino acid, đường,
các chất thuộc nhóm cytokinin, các chất có hoạt tính auxin.

14
- Dịch thuỷ phân casein: Chứa nhiều amino acid.
- Dịch chiết nấm men: Có hàm lượng khá cao các vitamin nhóm B [21].
- Nước ép các loại củ quả: Nước ép cà chua, cà rốt, khoai tây, nước ép chuối
xanh…
e. Các thành phần khác
- Agar: Chiết xuất từ rong biển, thành phần của agar gồm một số chất hữu cơ
như acid hữu cơ, acid béo, cùng một số nguyên tố vô cơ như Cu, Fe, Zn...Ngoài tác
dụng tạo gel cho môi trường, agar cũng cung cấp một số chất dinh dưỡng cho tế
bào, mô nuôi cấy.
- Than hoạt tính: Dùng để hấp thụ chất màu, các hợp chất thứ cấp gây ức chế
sinh trưởng của mẫu nuôi cấy. Ngoài ra, có thể sử dụng một số chất chống oxy hoá
khác như polyvinyl pyrolodon (PVP), acid ascorbic.
f. pH của môi trường
Độ pH của môi trường ảnh hưởng đến khả năng tiếp nhận chất dinh dưỡng của
mẫu từ môi trường nuôi cấy. Đa số pH của môi trường được điều chỉnh trong
khoảng từ 5,5-6,0. Trong quá trình nuôi cấy, pH của môi trường có thể giảm do mẫu
nuôi cấy sản sinh ra các acid hữu cơ.
g. Các chất điều hoà sinh trưởng
Các chất điều hoà sinh trưởng là thành phần không thể thiếu trong môi trường
nuôi cấy, có vai trò quan trọng trong quá trình phát sinh hình thái thực vật. Hiệu quả
của chất điều hoà sinh trưởng phụ thuộc vào: Nồng độ, hoạt tính của chất điều hoà
sinh trưởng và yếu tố nội sinh của mẫu cấy.
Dựa vào hoạt tính sinh lý có thể phân chất điều hoà sinh trưởng làm 2 nhóm:
Nhóm chất kích thích sinh trưởng và nhóm ức chế sinh trưởng. Trong nuôi cấy mô, tế
bào thực vật, nhóm chất kích thích sinh trưởng là nhóm thường được sử dụng.
- Nhóm Auxin: Được phát hiện lần đầu tiên bởi Charles Darwin và con trai là
Francis Darwin khi thử nghiệm tính hướng sáng trên cây yến mạch, Sau đó, nhiều
nhà khoa học đã nghiên cứu và dần mở rộng hiểu biết về nhóm chất này. Auxin
trong cơ thể thực vật tập trung nhiều ở các chồi, lá non, hạt nảy mầm, trong phấn

15
hoa. Auxin có nhiều tác động tới các hiệu ứng sinh trưởng và phát triển trên cơ thể
thực vật. Cụ thể như sau: Auxin có ảnh hưởng tới tính hướng động của thực vật, tiêu
biểu là tính hướng sáng và hướng đất. Auxin gây ra hiện tượng ưu thế đỉnh (sự sinh
trưởng của chồi đỉnh sẽ ức chế chồi nách). Auxin khởi động việc hình thành rễ bên
và rễ phụ do auxin kích thích sự phân chia của tế bào trụ bì – nơi rễ sẽ sinh trưởng
xuyên qua vỏ biểu bì. Ngoài ra, auxin còn tác động đến việc hình thành chồi hoa, sự
phát triển của quả và làm chậm sự rụng lá [11].
Các auxin thường được sử dụng là: NAA, IBA, 2,4D (các auxin nhân tạo),
IAA (các auxin tự nhiên). Hoạt tính của các chất này được xếp theo thứ tự từ yếu
đến mạnh như sau: IAA, IBA, NAA, 2,4D. IAA nhạy cảm với nhiệt độ và dễ phân
huỷ trong quá trình hấp khử trùng do đó không ổn định trong môi trường nuôi cấy
môi. NAA và 2,4D không bị biến tính ở nhiệt độ cao. Tuy nhiên chất 2,4D là chất
dễ gây độc nhưng có tác dụng nhạy đến sự phân chia tế bào và hình thành callus.
- Nhóm Cytokinin: Được phát hiện từ những năm 50 của thế kỷ XX, chất đầu
tiên là Kinetin bắt nguồn từ tinh dịch cá trích. Tiếp đó, đến zeatin tách từ nội nhũ
của hạt ngô non. Đã phát hiện cytokinin ở vi sinh vật, tảo silic, rêu, dương xỉ, cây lá
kim. Zeain có nhiều trong thực vật bậc cao và trong một số vi khuẩn. Trong thực
vật, cytokinin có nhiều trong hạt, quả đang lớn, mô phân sinh. Cytokinin kích thích
hoặc ức chế nhiều quá trình sinh lý, trao đổi chất. Cùng với auxin, cytokinin điều
khiển sự phát sinh hình thái trong nuôi cấy mô. Tỷ lệ auxin/cytokinin cao sẽ kích
thích tạo rễ, ngược lại sẽ hình thành chồi. Cytokinin cảm ứng sự hình thành chồi
bên và ức chế ưu thế đỉnh. Quá trình sinh trưởng dãn dài của tế bào cũng chịu ảnh
hưởng của cytokinin. Ngoài ra cytokinin còn làm chậm sự già hoá [14].
Trong các chất thuộc nhóm cytokinin thì kinetin và BAP được sử dụng phổ
biến vì hoạt tính mạnh: kinetin (phối hợp cùng auxin vơi tỷ lệ thích hợp có khả năng
kích thích phân chia tế bào), BAP (hoạt tính mạnh, bền nhiệt), ngoài ra có thể sử
dụng TDZ, Diphenylurea....[14].
- Nhóm Gibberellin: Được tách chiết lần đầu từ dịch tiết của nấm bởi các nhà
khoa học Nhật Bản vào những năm 1935-1938. Giberellin được tổng hợp trong các

16
mô đỉnh, tồn tại trong cả hạt non và quả đang phát triển. Giberellin có tác dụng
chính trong việc hoạt hoá phân bào của mô phân sinh lóng, kéo dài lóng cây. Nó
cũng kích thích sự kéo dài của tế bào, tăng kich thước của chồi nuôi cấy. GA3 là loại
gibberellin được sử dụng nhiều nhất [14].
2.4. Nghiên cứu chọn tạo giống đậu tương
2.4.1. Trên thế giới
Công tác tuyển chọn giống đậu tương trên thế giới hiện nay được tổ chức bởi
các tổ chức nghiên cứu quốc tế như INTSOY (Chương trình Nghiên cứu Đậu tương
Quốc tế), Trung Tâm nghiên cứu Nông nghiệp Quốc tế Australia (ASIAR), Viện
Quốc tế Nông nghiệp nhiệt đới (IITA), Mạng lưới Đậu đỗ và Ngũ cốc Châu Á
(CLAN) [3].
Với sự phát triển mạnh mẽ của di truyền học và công nghệ sinh học, các
hướng nghiên cứu và thành tựu nổi bật cải biến giống đậu tương chống chịu trên thế
giới hiện nay là:
- Hướng nghiên cứu chính vẫn tập trung về giống, kỹ thuật canh tác, năng
suất và chất lượng, khả năng chống chịu các điều kiện bất thuận như sâu bệnh, ngập
úng, hạn hán, tình trạng chua mặn và đất nghèo dinh dưỡng.
- Đậu tương cao sản: Năng suất đã đạt tới 61 tạ/ha, thời gian sinh trưởng
120–150 ngày, Việt Nam đã đạt 40 –50 tạ/ha (85–100 ngày).
Theo báo cáo của ISAAA, diện tích đậu tương chuyển gen Glyphosate chịu
thuốc diệt cỏ hiện chiếm 62% (54 triệu ha trong tổng số 87,2 triệu ha diện tích cây
chuyển gen của thế giới và chiếm 30% diện tích đậu tương thế giới) tập trung ở các
nước: Mỹ, Achentina, Braxin, Paragoay, Canada, Urugoay, Rumani, Nam Phi và
Mexico. Đây là một bước đột phá trong công tác cải tiến giống cây trồng bằng công
nghệ sinh học đem lại lợi nhuận 14,33 tỷ USD trong 10 năm (1996–2005). Năm
2006, trạm Thử nghiệm Nông Nghiệp thuộc Đại học Bắc Dakota (NDSU) đã phát
triển giống đậu tương chuyển gen “G7008RR” kháng thuốc trừ cỏ Roundup năng
suất 6 tấn/ha. Đang nghiên cứu đưa vào sản xuất giống Đậu tương có tính chịu hạn,
chịu sâu [27].

17
Chương trình nghiên cứu nông nghiệp toàn Ấn Độ (1960–1972). Lấy hệ số
thâm canh tăng vụ chu kỳ một năm làm hướng phát triển sản xuất nông nghiệp đã
chỉ rõ: hệ canh tác ưu tiên cho cây lương thực chu kỳ 1 năm 2 vụ lúa (lúa nước - lúa
nước hoặc lúa nước - lúa mì). Khi đưa thêm một vụ đậu đỗ đã đáp ứng được ba mục
tiêu: Khai thác tối đa tiềm năng đất đai, ảnh hưởng tích cực đến độ phì đất và tăng
thu nhập cho người nông dân. Như vậy họ đã xác định được việc tăng 1 vụ đậu đỗ
không chỉ làm tăng hiệu quả kinh tế mà còn làm cho đất đai màu mỡ hơn [8].
Trong tình hình biến đổi khí hậu toàn cầu như hiện nay, khô hạn gây ảnh
hưởng bất lợi đến sự sinh trưởng và năng suất cây trồng. Trong các điều kiện hạn,
cây trồng thường có những phản ứng sinh lý chung, phức tạp để thích nghi và tồn
tại. Thực vật có cơ chế điều tiết chống chịu sự phân giải nước trong các cơ quan có
chức năng quang hợp. Riêng với các cây đậu đỗ trong đó có cây đậu tương, một đặc
tính bất lợi khi gặp khô hạn là khí khổng không đóng kín hoàn toàn, làm trầm trọng
sự thiếu nước của cây. Để thích ứng, loài cây này dựa vào một loại protein gọi là
Betta được cảm ứng tiết ra khi cây gặp hạn.
Bộ Nông nghiệp Mỹ, tháng 6/2004 đã thiết lập một dự án nghiên cứu làm
tăng vị trí cạnh tranh của đậu tương Mỹ trên thị trường thế giới dựa vào đa dạng di
truyền và tạo giống (Dự án nghiên cứu: Tăng cường vị thế cạnh tranh về đậu tương
trên thị trường toàn cầu thông qua sự đa dạng di truyền và nhân giống cây trồng –
Increasing the competitive position of us soybeans in global markets through
genetic diversity and plant breeding). Trong dự án này, chọn tạo các dòng giống
đậu tương có khả năng chịu hạn là một trong những mục tiêu chính. Dự án đã thành
lập đội ngũ nghiên cứu tính chịu hạn gồm 3 lĩnh vực nghiên cứu chính: Sinh lý học
– tìm hiểu và đánh giá khả năng chịu hạn; Chọn giống - thực hiện các phép lai di
truyền và thử nghiệm đồng ruộng; Di truyền phân tử - sử dụng chỉ thị ADN để xác
định vị trí lập bản đồ các gen chịu hạn. Từ một tập đoàn đậu tương trong nước, cùng
với những giống đậu tương nhập nội, các nhà nghiên cứu đã chọn ra được một số
giống có khả năng chống chịu tốt với điều kiện khô hạn, bản đồ di truyền ADN của

18
một số gen liên quan đến tính chống hạn đã được thiết lập và đã chuyển công nghệ
phục vụ cho mục đích thương mại [13]
Tại Mỹ, nước sản xuất đậu tương lớn nhất thế giới, các nghiên cứu cơ bản,
các hướng chiến lược chọn tạo, cải thiện giống đậu tương rất được quan tâm. Ngân
hàng dữ liệu đã được thành lập, hộp tra cứu cho các nhà chọn giống đậu tương, đây
là các kết quả nghiên cứu liên kết giữa các nhà nghiên cứu di truyền và sinh học
phân tử đậu tương dùng để tra cứu, cập nhật, liên kết nghiên cứu cơ bản phục vụ chọn
giống đậu tương: http://soybeanbreederstoolbox.org/ (SoyBase and the Soybean Breeder's
Toolbox) đang thực hiện Chương trình SOYBEAN GENOMICS, đồng thời đưa ra
Chiến lược chọn giống đậu tương trong những năm tới, hy vọng sẽ có nhiều kết quả
nghiên cứu ứng dụng có tính chất đột phá về cây đậu tương như được cải thiện rõ
rệt về năng suất, tính chống chịu và chất lượng.
 Phát triển giống đậu tương kháng bệnh rỉ
Nhà di truyền học của Đại học Illinois, Ram Singh, đã tìm cách lai giống đậu
tương phổ biến, Dwight (Glycine max) với một loại cây lâu năm hoang dã mọc như
cỏ dại ở Australia, để lần đầu tiên có được những cây đậu tương thụ phấn với khả
năng kháng các bệnh gỉ sắt, u nang tuyến trùng và các mầm bệnh khác [9].
Theo Singh, có 26 loài cây hoang dại lâu năm Glycine mọc ở Australia. Loài
Glycine tomentella, nhận được quan tâm đặc biệt vì nó có gen kháng bệnh gỉ sắt và
u nang tuyến trùng. Những nỗ lực trước đó để lai nó với đậu đậu tương chỉ sinh ra
giống đậu bất dục. Singh tiếp tục thử nghiệm và cuối cùng phát triển phương pháp
xử lý nội tiết tố làm gián đoạn quá trình đó, làm cho các hạt giống lai bị loại bỏ.
Nghiên cứu của Singh đã mang lại các giống cây có khả năng chống bệnh gỉ, u nang
tuyến trùng hoặc thối rễ Phytophthora.
 Đậu tương có chất dị ứng thấp
Các nhà khoa học của Đại học Arizona là Monica Schmidt và Eliot Herman
và Theodore Hymowitz của Đại học Illinois đã tạo ra một giống đậu tương mới với
mức giảm đáng kể của ba protein chính gây ra dị ứng và các hiệu ứng kháng dinh

19
dưỡng. Herman và các đồng nghiệp của mình ở Bộ Nông nghiệp Mỹ đã xác định
vào năm 2003 rằng P34 là chất gây dị ứng chủ yếu ở đậu tương [19].
Nhóm nghiên cứu đã kiểm tra 16.000 giống đậu tương khác nhau và họ đã
tìm thấy một giống gần như không có chất gây dị ứng P34. Nhóm này đã kết hợp
giống thiếu P34 với hai giống trước đây được xác định bởi Hymowitz vốn thiếu
agglutinin và các chất ức chế trypsin, protein, chịu trách nhiệm về các hiệu ứng
kháng dinh dưỡng của đậu tương ở gia súc và con người. Sau gần một thập kỷ,
nhóm nghiên cứu đã tạo ra một giống đậu gần như không có P34, trypsin inhibitor
protein và hoàn toàn thiếu agglutinin. Họ gọi giống đậu tương mới là "Triple Null".
 Đậu tương hiệu quả hơn trong việc tạo nốt sần và cố định đạm
Nhà thực vật học Senthil Subramanian của South Dakota State University
(SDSU) đang dẫn đầu một nghiên cứu mới để xác định các cơ chế thực vật chỉ huy
và phối hợp sự hình thành các nốt sần đậu tương [19].
Với kiến thức này, Subramanian hy vọng sẽ phát triển các giống đậu tương
có hiệu quả hơn trong việc tạo ra các nốt sần và cố định nitơ bằng cách làm chủ một
cơ chế phân tử điều chỉnh các chức năng này.
Subramanian giải thích: Thực vật không thể sử dụng nitơ trong khí quyển
mặc dù nó có rất nhiều. Cây họ đậu như cây đậu tương, có khả năng hình thành các
mối quan hệ cùng có lợi với vi khuẩn Rhizobium trong đất để cố định nitơ.
Rhizobium đi vào các tế bào gốc của cây non và gây nên sự hình thành nốt sần để
chứa vi khuẩn. Trong các nốt sần, có hai khu vực riêng biệt - một khu vực cố
định nitơ và khu vực khác đã vận chuyển nó đến cho cây - được hình thành từ
cùng các tế bào gốc từ trước đó. Subramanian cho rằng sự biểu hiện của các gen
cụ thể trong một tế bào gốc cụ thể xác định khu vực trong đó nó sẽ hoạt động, do
đó ông xác định những micro-RNA điều khiển sự biểu hiện gen để đạt được sự
khác biệt này [21].

20
 Đậu tương có hệ thống bảo vệ chống lại tuyến trùng nang (Cyst
Nematodes)
Những nghiên cứu trước đây trên cây Arabidopsis thaliana đã cho thấy rằng
salicylic acid (SA) là hoocmon có chức năng kích hoạt hệ thống tự vệ của thực vật
chống lại các yếu tố gây bệnh có tính chất ký sinh trên tế bào sống và ký sinh trên
cả tế bào sống và tế bào đã hoại tử cũng như hạn chế được sự sinh sản của tuyến
trùng ký sinh cây [30].
Mặt khác, jasmonic acid (JA) rất cần thiết cho hệ thống tự bảo vệ của cây
chống lại yếu tố gây bệnh có tính chất ký sinh trên tế bào hoại tử. Kiến thức này có
từ những nghiên cứu trên cây Arabidopsis được ứng dụng vào cây đậu tương.
Một số gen của Arabidopsis mã hóa các hợp phần của sinh tổng hợp SA và
JA và truyền tín hiệu tạo ra tính kháng đối với tuyến trùng ung nang (SCN:
Heterodera glycines) đã được thử nghiệm. Có 3 gen Arabidoposis được biểu hiện
quá mức trong rễ đậu tương chuyển gen. Điều ấy làm giảm đáng kể số lượng các
cysts hình thành bởi tuyến trùng SCN đến con số 50% so với đối chứng. Ba gen này
là AtNPR1, AtTGA2 và AtPR-5. Ba gen khác của Arabidopsis giảm số lượng của
SCN cysts ít nhất 40%, đó là AtACBP3, AtACD2 và AtCM-3. Trong khi đó, sự
biểu hiện quá mức của gen AtDND1 gia tăng mạnh sự nhiễm tuyến trùng SCN.
Sự hiểu biết về hệ thống tự vệ của cây chống tác nhân gây bệnhh trong các
nghiên cứu trên cây Arabidopsis có thể được chuyển vào cây đậu tương thông qua
sự biểu hiện quá mức những gen ấy. Điều đó thể hiện sự tương thích về chức năng
của các gen của đậu tương và có thể sử dụng để tạo ra tính kháng tuyến trùng.
 Các nhà nghiêu cứu của USDA phát triển dụng cụ mới để xác định gen
cơ bản của đậu tương
Các nhà nghiên cứu từ Bộ Nông nghiệp Mỹ (USDA) đã phát triển một dụng
cụ mới để tìm kiếm các gen trong cây đậu tương làm cho cây có năng suất cao hơn
và có khả năng chống lại sâu bệnh tốt hơn [17].
Dụng cụ được phát triển bởi các nhà khoa học Perry Cregan, Qijian Song và
Charles Quigley của Cục nghiên cứu nông nghiệp (ARS), cho phép các nhà khoa

21
học thu thập thông tin di truyền trong ba ngày, một quá trình mà trước đây phải mất
nhiều tuần mới thực hiện được. Có tên gọi là SoySNP50K iSelect SNP BeadChip,
dụng cụ gồm một chip thủy tinh dài khoảng 3 inch với một bề mặt đánh dấu có chứa
hàng ngàn mẫu ADN. Các nhà nghiên cứu sử dụng chip để lấy thông tin của 96
giống đậu tương hoang dã và 96 giống đậu tương đã canh tác và xác định các khu
vực của hệ gen có vai trò quan trọng trong quá trình thuần hóa loại cây này.
 Đậu tương kháng côn trùng mới
Dow AgroSciences đã phát triển đậu tương kháng sâu bệnh mới với hai
protein Bt để tối đa hóa việc kiểm soát sâu bướm có hại.
Đây là giống đậu tương đầu tiên với hai protein Bt đã được đệ trình để xin
phê duyệt [32].
Tính trạng mới đã được trình lên cơ quan có thẩm quyền ở các nước trồng
đậu chính như là một phần của quá trình cấp phép toàn cầu. Ban đầu giống đậu này
có mục tiêu được thương mại hóa ở Nam Mỹ [18].
 Đậu tương kháng Phytophthora
Các nhà nghiên cứu từ Đại học Purdue do Jianxin Ma và Teresa Hughes đã
xác định được hai gen trong hệ gen của đậu tương có tính kháng cao chống lại mầm
bệnh gây ra rỉ thân và thối rễ Phytophthora. Theo Ma, tính kháng Phytophthora
sojae tồn tại tự nhiên trong tế bào mầm đậu tương, nhưng phần lớn các gen kháng
trước đã mất khả năng chống lại các tác nhân gây bệnh. Hai gen mới được xác định
tỏ ra mạnh hơn các gen trước đó.
Nhóm nghiên cứu đã có được phát hiện này trong khi tìm kiếm tính kháng
bênh rỉ sắt đậu tương châu Á. Hughes nói: "Các địa điểm thử nghiệm của chúng tôi
có áp lực cao của bệnh Phytophthora và chúng tôi thấy rằng các gen này đã chống
lại rất tốt căn bệnh đó. Đó là manh mối đầu tiên cho thấy chúng có thể có sức đề
kháng tốt Phytophthora sojae". Phát hiện này có thể dẫn đến việc phát triển giống
đậu tương trong tương lai với sức đề kháng tốt hơn với mầm bệnh Phytophthora [8]

22
2.4.2. Ở Việt Nam
Công tác chọn tạo giống đậu tương ở Việt Nam hiện do 8 cơ quan nghiên
cứu tham gia: Viện Di truyền Nông nghiệp, Trung tâm Nghiên cứu Đậu đỗ – Viện
Cây lương thực và Cây Thực phẩm, Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Miền
Nam, Viện Lúa Đồng bằng Sông Cửu Long, Viện Nghiên cứu Ngô, Học viện Nông
nghiệp Việt Nam, Đại học Cần Thơ, Viện nghiên cứu dầu và cây có dầu. Trong giai
đoạn 1977–2010 đã cho ra đời và được công nhận 45 giống đậu tương mới. Về
thành tựu chọn giống đậu tương, có thể tạm thời chia làm 3 giai đoạn:
Giai đoạn thứ 1 - Chọn tạo giống đậu tương chuyên vụ
Trong các năm 70–80 của thế kỷ trước, đậu tương ở nước ta đạt năng suất
thấp 6,8 tạ/ha (1980), trong sản xuất đậu tương ở nước ta tồn tại 2 nhóm giống đậu
tương chính:
Nhóm giống chuyên cho vụ lạnh (vụ Xuân, vụ Đông): Có các giống TBKT nhập
nội như V74 (ĐT74), AK02, AK03, AK04, AK05, VX92, VX93, ĐT92; Giống chọn
tạo: DN42, TLA57, 98-04, ĐT2000, ĐT26, Đ2101 …, ngoài ra còn có các giống địa
phương như Vàng xanh Hà Giang, Vàng Mường Khương, Xanh Bắc Hà …
Nhóm giống chuyên cho vụ nóng (Xuân Hè và Hè Thu): ở phía Bắc chủ yếu
là ĐH4 (ĐT76), M103, ĐT80, Lơ Hà Bắc, Cúc, Đậu Lạng … ở phía Nam: HL25,
MTD176, HL92, G87-5, OMON 25-20, OMDN 16-4, OMDN 22-11, OMDN 21-
75, OMDN 16-5-2, VDN 1, TN12 và CM 60 …
Các nhóm gichuyên cho vụ nóng (Xuân Hè và Hè Thu): ở phía Bắc chủ
yếu là ĐH4 (ĐT76), M103, ĐT80, Lơ Hà Bắc, Cúc, Đậu Lạng … ở phía Nam:
HL25, MTD176, HL92, G87-5, OMON 25-20, OMDN 16-4, OMDN 22-11,
OMDN 21-75, OMDN 16-5-2, VDNa Bắc khó nhân giống, giá thành sản xuất
giống cách vụ cao làm tăng giá trị đầu vào nên khó phát triển diện tích, đặc biệt
nhu cầu giống cho vụ Đông trên đất sau 2 vụ lúa [7].
Giai đoạn 2 - Chọn tạo giống đậu tương 3 vụ
Từ những năm 90 của thế kỷ trước, Viện Di truyền Nông nghiệp, Viện Cây
lương thực, Cây thực phẩm, Viện Nghiên cứu Ngô.... bằng phương pháp lai và đột

23
biến đã chọn tạo thành công và chuyển giao thắng lợi vào sản xuất bộ giống đậu
tương 3 vụ gồm: DT84, DT90, DT96, DT55 (AK06), DT99, ĐT12, DT94, DT95,
DT83, DT2001, ĐVN5, ĐT22, ĐVN6, đậu tương rau DT02 và hàng chục giống có
triển vọng KNQG: DT2003, DT2005, ĐVN9.… các giống này hiện đã chiếm trên
50% diện tích đậu tương cả nước, riêng phía Bắc chiếm 85-90%. Đặc điểm mang
tính đột phá của bộ giống này là thích ứng rộng, sinh trưởng hữu hạn, phản ứng yếu
với ánh sáng ngày ngắn, chịu nóng và chịu lạnh với biên độ rộng từ 10–15 0C đến
38–40 0C, đề kháng với các loại bệnh nguy hiểm tốt, trồng được cả 3 vụ/năm
(Xuân, Hè, Đông) thích hợp trên các vùng sinh thái từ Bắc vào Nam, năng suất cao,
khá ổn định từ 18–40 tạ/ha, hạt to, vàng đẹp, chất lượng tốt, protein đạt 40–47%.
Các giống này dễ để giống, giống từ vụ trước có thể chuyển sang vụ sau không phải
lưu kho lạnh, giá thành giống giảm được 30%, tạo điều kiện mở rộng diện tích trên
qui mô lớn, đặc biệt diện tích đậu tương vụ Đông (vụ III) sau lúa mùa. Tuy nhiên,
khả năng chịu hạn của các giống 3 vụ phần lớn còn yếu [4].
Giai đoạn 3 - Chọn tạo giống đậu tương chống chịu cao, thích ứng rộng
Công trình nghiên cứu có hệ thống tập đoàn giống đậu tương chịu hạn,
nghiên cứu phương pháp tuyển chọn, đánh giá tính chịu hạn thông qua phương pháp
đánh giá trong phòng nảy mầm trên nước đường sachasose, phương pháp làm héo
khô. Kết quả từ trên 1000 mẫu giống nhập nội từ 45 nước, đã phân lập được 148
mẫu giống có khả năng chịu hạn ở giai đoạn cây con [2].
Nghiên cứu phân tích sự liên hệ giữa thành phần acid amine, tổng hợp
protein, enzim α-amylase với tính chịu hạn của 11 giống đậu tương địa phương Sơn
La cho thấy, có sự đa dạng di truyền về tính chịu hạn của các giống đậu tương,
trong điều kiện hạn, cây đậu tương giảm tổng hợp protein và tăng hàm lượng
proline, đường, hoạt độ của enzym α-amylase [12].
Các nghiên cứu về giống đậu tương chuyển gen chống chịu sâu đang được
tiến hành tại Viện Lúa Đồng bằng Sông Cửu long.
Nghiên cứu tuyển chọn đánh giá giống đậu tương chịu hạn đã được tiến hành
tại Học viện Nông nghiệp Việt Nam, bằng các phương pháp đánh giá tại giai đoạn

24
hạt qua xử lý áp suất thẩm thấu trong dung dịch polyethylene glycol 6000, giai đoạn
hoa, làm quả bước đầu đã kết luận được một số giống có triển vọng chịu hạn, đề tài
này đã góp phần xác định phương pháp đánh giá khả năng chịu hạn của đậu tương
phù hợp với điều kiện nghiên cứu ở nước ta.
Tại Viện Di truyền Nông nghiệp, từ năm 1992 đã bắt đầu chú trọng nghiên
cứu chọn tạo giống đậu tương chịu hạn, kết quả sau 17 năm, từ trên 67 tổ hợp lai và
xử lý đột biến trên 6 giống (tia Gamma – Co60 liều lượng 150, 180, 200, 250 Gy)
đã chọn tạo được 2 giống DT95 (đột biến từ giống AK04) và DT96 (xử lý đột biến
trên con lai DT84 x DT90) có khả năng chịu hạn, kháng bệnh khá.
Từ năm 2001, Viện Di truyền Nông nghiệp cũng là cơ quan đại diện cho Việt
Nam tham gia phối hợp trong khuôn khổ Diễn đàn Hợp tác Hạt Nhân Châu Á
(FNCA) về Chương trình Chọn giống Đột biến Phóng xạ với sự tham dự của 9 nước
trong Diễn đàn và 5 nước tham gia đề tài “Chọn tạo giống Đậu tương đột biến chịu
hạn”, Giống DT96 được Hội nghị tổng kết đánh giá cao về sự cố gắng của Việt
Nam trong chọn tạo giống theo hướng chịu hạn. Việt nam đã thu thập nguồn gen
các giống chịu hạn, bước đầu sơ bộ xác định một số giống triển vọng chịu hạn từ
Mehico như HC.200, HC.100, từ Philippines như Psy 4, Psy5…. Kết quả lai hữu
tính giữa 2 giống DT2001/HC100 kết hợp gây tạo đột biến ở F4 và chọn lọc phả hệ
theo các tiêu chí chống chịu hạn, bệnh, chịu nhiệt [2].
Việc chuyển nạp gen được TS. Trần Thị Cúc Hòa thực hiện thông qua đề tài
“Nghiên cứu chuyển nạp gen ở đậu tương và tạo dòng đậu tương biến đổi gen kháng
sâu ở Việt Nam”, tiến hành thử nghiệm trên 4 phương pháp lây nhiễm khác nhau.
Trong đó, hiệu quả chuyển nạp gen ở phương pháp 4, tạo vết thương tại mặt trong
của nốt lá mầm với dung dịch có chứa vi khuẩn được nuôi cây ở nhiệt độ 21 độ C.
Với việc tạo vết thương ở nốt lá mầm, sẽ giúp kích thích sự xâm nhập của vi khuẩn
- một trong những yếu tố quyết định sự thành công trong chuyển nạp gen vào cây
đậu tương. Phương pháp này được đánh giá là tốt hơn cả, với tỷ lệ mẫu sống sót và
phát triển nhiều, tỷ lệ nạp chuyển gen đạt cao hơn.

25
Học viện Nông nghiệp Việt Nam phối hợp với Viện Cây Lương thưc và Cây
thực phẩm, Viện Bảo vệ thực vật đã nghiên cứu xác định hiệu quả của một số gen
kháng bệnh gỉ sắt ở đậu tương Việt Nam và chỉ thị phân tử liên kết với chúng, đã
kết luận Gen kháng Rpp2, Rpp4 và Rpp5 biểu hiện tính kháng tốt với bệnh gỉ sắt
đậu tương ở Việt Nam, các gen kháng này rất có giá trị sử dụng trong chương trình
chọn tạo giống đậu tương kháng bệnh gỉ sắt ở Việt Nam theo các vùng sinh thái đặc
trưng. Chỉ thị phân tử: Satt620 (liên kết với gen kháng Rpp2 ở khoảng cách di
truyền 3,33cM), Satt288 (liên kết với gen kháng Rpp4 ở khoảng cách di truyền
2,50cM) và Sat_275 (liên kết với gen kháng Rpp5 ở khoảng cách di truyền 4,16cM)
là các chỉ thị liên kết chặt với gen kháng mục tiêu, có độ tin cậy cao trong nghiên
cứu ứng dụng. Các chỉ thị này sẽ được sử dụng để nhận diện gen kháng trong lai tạo
và chọn lọc giống đậu tương kháng bệnh gỉ sắt ở Việt Nam [5].

26
Phần 3
ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng: Sử dụng giống đậu tương DT22, DT84.
- Phạm vi nghiên cứu:
+ Xác định ảnh hưởng thời gian khử trùng của dung dịch NaClO 5% đến khả
năng tạo vật liệu vô trùng.
+ Xác định ảnh hưởng của nồng độ BAP tới khả năng tái sinh chồi
+ Xác định ảnh hưởng của nồng độ GA3 đến khả năng kéo dài chồi
+ Xác định ảnh hưởng của nồng độ NAA đến khả ra rễ tạo cây hoàn chỉnh
3.2. Nội dung nghiên cứu
3.2.1. Nội dung 1: Xác định ảnh hưởng thời gian khử trùng của dung dịch NaClO
5% đến khả năng tạo vật liệu vô trùng.
3.2.2. Nội dung 2: Xác định ảnh hưởng của nồng độ BAP tới khả năng tái sinh chồi
3.2.3. Nội dung 3: Xác định ảnh hưởng của nồng độ GA3 đến khả năng kéo dài chồi
3.2.4. Nội dung 4: Xác định ảnh hưởng của nồng độ NAA đến khả ra rễ tạo cây
hoàn chỉnh
3.3. Phương pháp nghiên cứu
3.3.1. Chuẩn bị môi trường nuôi cấy in vitro
Sử dụng môi trường MS có bổ sung agar 6,0 – 7 g/l, đường 30g/l (MT nền
hay môi trường MS cơ bản), các chất BAP, GA3, NAA có hàm lượng thay đổi tùy
theo từng thí nghiệm, pH= 5,6-5,8.
Các chất kích thích sinh trưởng sử dụng bổ sung vào MT nuôi cấy với hàm
lượng khác nhau tùy từng thí nghiệm.
Môi trường được hấp khử trùng ở 121o
C, áp suất 1atm trong 60 phút
3.3.2. Phương pháp khử trùng mẫu
Cách tiến hành: trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng chủ yếu các hóa
chất là NaClO, cồn 70o
.

27
Trước tiên, hạt đậu tương được ngâm bằng cồn 70o
trong 30 giây để sơ loại
các mầm bệnh và tăng hiệu quả khử trùng. Sau khi ngâm trong 30 giây, đổ bỏ cồn
và rửa lại bằng nước cất vô trùng 2 - 3 lần.
Sau đó mẫu được ngâm trong dung dịch NaClO 5% trong các thời gian khác nhau
Cuối cùng, rửa lại mẫu 4-5 lần bằng nước cất vô trùng. Sau khi rửa sạch
mẫu, tiến hành bóc vỏ và cấy vào môi trường cơ bản – môi trường Murashige
Skoog (MS).
Các đĩa nuôi cấy được chuyển vào phòng nuôi cấy mô trong điều kiện chiếu
sáng 10h/ngày, cường độ chiếu sáng 2000 lux, ở nhiệt độ 25o
C
Các thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên hoàn toàn, nhắc lại 3 lần.
Tỷ lệ mẫu nhiễm (%)=
Tổng số mẫu nhiễm
x 100%
Tổng số mẫu cấy
3.3.3. Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ BAP tới khả năng tái
sinh chồi
Sau khi hạt đậu tương được khử trùng và nuôi 5 ngày trên môi trường MS,
tiến hành gieo hạt trên các môi trường dinh dưỡng có nồng độ BAP khác nhau để
thăm dò khả năng tái sinh của từng môi trường. Mẫu sau khi cấy được nuôi trong
điều kiện:
Ánh sáng: 2500- 3000 lux
Thời gian chiếu sáng: 8 - 10 h/ngày
Nhiệt độ: 23 ± 2o
C
Tỷ lệ mẫu nảy mầm (%) =
Tổng số mẫu sống
x 100%
Tỷ lệ mẫu chết (%) =
Tổng số mẫu chết
x 100%

28
Độ ẩm : 60 - 70%
Bố trí thí nghiệm: thí nghiệm được bố trí theo kiểu ngẫu nhiên hoàn toàn, có 4
công thức, mỗi công thức nhắc lại 3 lần, cấy 10 mẫu/1 đĩa, cấy 3 đĩa cho 1 công thức.
Chỉ tiêu theo dõi:
Tỷ lệ mẫu nảy mầm (%) =
Tổng số mẫu nảy mầm
x 100%
Tổng số mẫu đưa vào
3.3.4. Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ GA3 tới khả năng kéo
dài chồi
Sử dụng chồi đã được tái sinh ở thí nghiệm 2 khi chiều cao chồi đạt khoảng
1- 2cm tiến hành cấy chuyển sang môi trường kéo dài chồi. Thí nghiệm được bố trí
theo kiểu ngẫu nhiên hoàn toàn, có 4 công thức, mỗi công thức nhắc lại 3 lần, cấy
10 mẫu/ đĩa, cấy 3 đĩa cho mỗi công thức. Mẫu được nuôi trong điều kiện:
C
Độ ẩm : 60 - 70%
Chỉ tiêu theo dõi:
Tỷ lệ chồi kéo dài(%) =
Tổng số chồi được kéo dài
x 100%
Tổng số chồi nuôi cấy
3.3.5. Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ NAA đến khả năng ra
rễ tạo cây hoàn chỉnh
Sử dụng chồi được kéo dài ở thí nghiệm 3 khi kích thước cây đạt khoảng 4-
5cm tiến hành cấy chuyển sang môi trường ra rễ. Thí nghiệm được bố trí theo kiểu
ngẫu nhiên hoàn toàn, có 4 công thức, mỗi công thức nhắc lại 3 lần, cấy 10 mẫu/
đĩa, cấy 3 đĩa cho mỗi công thức. Mẫu được nuôi trong điều kiện [11]:

29
C
Độ ẩm : 60 - 70%
Chỉ tiêu theo dõi: Số chồi ra rễ, chất lượng rễ.
Tỷ lệ chồi ra rễ (%) = ×x 100%
Hình 3.1. Sơ đồ nghiên cứu nhân giống đậu tương
bằng phương pháp in vitro
3.4. Phương pháp bố trí thí nghiệm
3.4.1. Nội dung 1: Xác định ảnh hưởng thời gian của dung dịch NaClO 5% đến
khả năng tạo vật liệu vô trùng.
- Thí nghiệm 1: Nghiên cứu ảnh hưởng thời gian của dung dịch NaClO 5%
đến khả năng tạo vật liệu vô trùng.
Thí nghiệm được bố trí như sau:
CT 1: 30” cồn 70 + 5’ NaClO 5%
CT 2: 30” cồn 70o
+ 10’ NaClO 5%
CT 3: 30” cồn 70o
+ 15’ NaClO 5%
Tổng số chồi ra rễ
Tổng số chồi nuôi cấy
+ NaClO và cồn 70o
+ GA3
+ NAA
Mẫu hạt
Khử trùng mẫu
Tái sinh chồi
Kéo dài chồi
Ra rễ tạo cây hoàn chỉnh
+ BAP
x100%

30
- Các mẫu sau khi được khử trùng sẽ tiến hành tác vỏ và đưa vào môi trường
MT nền (môi trường MS cơ bản) và nuôi cấy trong điều kiện thích hợp. Tiến hành
theo dõi, quan sát.
- pH môi trường: 5,6 – 5,8
3.4.2. Nội dung 2: Xác định ảnh hưởng của nồng độ BAP tới khả năng tái sinh chồi
- Thí nghiệm 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ BAP tới khả năng tái
sinh chồi
- Sau khi hạt đậu tương được khử trùng và nuôi 5 ngày trên môi trường
MS, tiến hành tạo đa chồi rồi gieo hạt trên các môi trường MT nền có nồng độ
BAP ở các nồng độ khác nhau để thăm dò khả năng tái sinh của từng môi trường
- Đưa mẫu vào phòng nuôi. Quan sát và theo dõi số chồi và chất lượng
chồi tạo ra
CT 1 (Đ/c): MT nền + 0,0 mg/l BAP
CT 2: MT nền + 1,0 mg/l BAP
3.4.3. Nội dung 3: Xác định ảnh hưởng của nồng độ GA3 đến khả năng kéo dài chồi
- Thí nghiệm 3: Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ GA3 đến khả năng kéo
dài chồi
- Sử dụng chồi đã được tái sinh ở thí nghiệm 2 khi chiều cao chồi đạt khoảng
1- 2cm tiến hành cấy chuyển sang môi trường kéo dài chồi gồm: MT nền + GA3 ở
các nồng độ khác nhau.
- Đưa mẫu vào phòng nuôi cấy. Tiến hành quan sát, theo dõi chất lượng chồi
của mẫu.
CT 1 (Đ/c): MT nền + 0,0 mg/l GA3
CT 2: MT nền + 0,5 mg/l GA3

31
- pH môi trương: 5,6 – 5,8
3.4.4. Nội dung 4: Xác định ảnh hưởng của nồng độ NAA đến khả ra rễ tạo cây
hoàn chỉnh
- Thí nghiệm 4: Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ NAA đến khả ra rễ
- Chồi được nuôi cấy ở thí nghiệm 3 sau khi đạt kích thước khoảng 4 – 5cm
tiến hành cấy chuyển sang môi trường ra rễ có bổ sung NAA ở các nồng độ khác
nhau nhằm đánh giá khả năng tạo mô rễ và chất lượng của rễ tạo ra.
- Đưa mẫu vào phòng nuôi cấy. Tiến hành theo dõi và quan sát chất lượng rễ
tạo ra.
CT 1 (Đ/c): MT nền + 0,0 mg/l NAA
CT 2: MT nền + 0,5 mg/l NAA
3.5. Các phương pháp xử lý số liệu
- Các số liệu được tính toán bằng phần mềm excel.
- Các số liệu phân tích là số liệu trung bình của các lần theo dõi. Quá trình xử
lý thực hiện trên máy theo chương trình IRRISTAT 4.0.

32
Phần 4
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
4.1. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian khử trùng bằng dung dịch
NaClO 5% đến khả năng tạo vật liệu vô trùng
Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian khử trùng mẫu hạt bằng NaClO
5% được thể hiện ở bảng 4.1.
Bảng 4.1. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng thời gian của dung dịch NaClO 5%
đến khả năng vô trùng hạt đậu tương (sau 5 ngày)
Giống
Công
thức
(CT)
Số mẫu
đưa vào
(hạt)
Tổng số
mẫu nảy
mầm
(hạt)
Tổng
số mẫu
chết
(hạt)
Tổng số
mẫu
nhiễm
(hạt)
Tỷ lệ
nảy
mầm
(%)
Chất lượng
mẫu
DT84
CT1 30,00 16,67 4,33 9,00 55,56 Hạt tái trắng
CT2 30,00 27,33 1,34 1,33 91,11
Hạt xanh
đậm
CT3 30,00 19,67 6,66 3,67 65,56
Hạt xanh
nhạt
LSD05 3,98
CV% 2,50
DT22
CT1 30,00 16,33 4,34 9,33 54,44 Hạt tái trắng
CT2 30,00 27,00 1,33 1,67 90,00
Hạt xanh
đậm
CT3 30,00 20,33 5,00 4,67 67,78
Hạt xanh
nhạt
LSD05 2,51
CV% 1,60
Sau 5 ngày nuôi cấy chúng tôi nhận thấy:
Đối với giống DT84
Ở các thời gian khử trùng khác nhau, khả năng nảy mầm của mẫu là khác
nhau. Cụ thể:
Ở CT 1 với 30 giây khử trùng bằng cồn 70o
và 5 phút khử trùng NaClO 5%
cho tổng số mẫu DT84 nảy mầm là 16,67 hạt với tỷ lệ nảy mầm tương ứng là
55,56%, chất lượng chồi nảy mầm kém- hạt tái, trắng.

33
91,11%, chất lượng chồi nảy mầm tốt- hạt xanh đậm.
65,56%, chất lượng chồi nảy mầm trung bình- hạt xanh nhạt.
Ở CT 1 tổng số mẫu DT84 nhiễm là cao nhất: 9,00 hạt, có thể do thời gian
khử trùng chưa đủ để loại bỏ các tế bào nấm, khuẩn trong mẫu. Ở CT 3 tỷ lệ mẫu
chết lại cao nhất 6,66 hạt, có thể do thời gian khử trùng lâu làm ảnh hưởng đến khả
năng sinh trưởng của mẫu.
Kết quả thí nghiệm cho thấy hạt đậu tương DT84 có thể nảy mầm tốt ở thời
gian khử trùng là 30 giây cồn 70o
kết hợp 10 phút khử trùng bằng NaClO 5%. Còn
đối với thời gian khử trùng 30 giây cồn 70o
kết hợp 5 phút khử trùng bằng NaClO
5% cho tỷ lệ mẫu nảy mầm thấp nhất. Từ kết quả trên, chúng tôi chọn CT2 là công
thức khử trùng phù hợp cho quá trình nghiên cứu tạo vật liệu vô trùng để phục vụ
các thí nghiệm tiếp theo.
Theo bảng 4.1 chúng tôi nhận thấy hiệu quả khử trùng đối với giống DT22
được thể hiện như sau:
cho tổng số mẫu đậu tương DT22 nảy mầm là 16,33 hạt với tỷ lệ nảy mầm tương
ứng là 54,44%, chất lượng chồi nảy mầm kém- hạt tái, trắng.
cho tổng số mẫu đậu tương DT22 nảy mầm là 27,00 hạt với tỷ lệ nảy mầm tương
ứng là 90,00%, chất lượng chồi nảy mầm tốt- hạt xanh đậm.
cho tổng số mẫu nảy mầm là 20,33 hạt với tỷ lệ nảy mầm tương ứng là 67,78%,
chất lượng chồi nảy mầm trung bình- hạt xanh nhạt.
Ở CT 1 tổng số mẫu đậu tương DT22 nhiễm là cao nhất: 9,33 hạt, có thể do
thời gian khử trùng chưa đủ để loại bỏ các tế bào nấm, khuẩn trong mẫu. Ở CT 3 tỷ

34
lệ mẫu chết lại cao nhất 5,00 hạt, có thể do thời gian khử trùng lâu làm ảnh hưởng
đến khả năng sinh trưởng của mẫu.
Kết quả thí nghiệm cho thấy hạt đậu tương DT22 có thể nảy mầm tốt ở thời
gian khử trùng là 30 giây cồn 70o
kết hợp 10 phút khử trùng bằng NaClO 5%. Còn
đối với thời gian khử trùng 30 giây cồn 70o
kết hợp 5 phút phút khử trùng bằng
NaClO 5% cho tỷ lệ mẫu nảy mầm thấp nhất. Từ kết quả trên, chúng tôi chọn CT 2
là công thức khử trùng phù hợp cho quá trình nghiên cứu tạo vật liệu vô trùng để
phục vụ các thí nghiệm tiếp theo.
Phương pháp khử trùng bằng cồn 70o
và NaClO là một phương pháp khử
trùng đã được nhiều tác giả nghiên cứu. Tác giả Nguyễn Thị Thúy Hường và Cs sử
dụng phương pháp khử trùng bằng cồn 70o
và NaClO 60% trong vòng 20 phút đạt
hiệu quả nảy mầm khá cao từ 82,3 – 85,70% giảm 5,41 – 7,7% so với thí nghiệm 1
của đề tài. Có thể do trong thực tế hạt đậu tương là đối tượng rất khó khử trùng, nếu
khử trùng bằng cồn và NaClO với nồng độ quá cao và thời gian quá dài thì hạt bị
tổn thương và không nảy mầm được. Ngược lại, nếu nồng độ cồn và NaClO quá
thấp thì không đủ khử nhiễm nên tỷ lệ nhiễm cao sau khi cấy. Vì vậy chúng tôi lựa
chọn phương pháp này để sử dụng cho các thí nghiệm tiếp theo.
A B
Hình 4.1. Mẫu đậu tương sau khi khử trùng và nuôi cấy sau 5 ngày
trên môi trường MS cơ bản
A. Hạt đậu tương DT84 được khử trùng và nuôi cấy sau 5 ngày
B. Hạt đậu tương DT22 được khử trùng và nuôi cấy sau 5 ngày

35
4.2. Kết quả nghiên cứu: Ảnh hưởng của nồng độ BAP tới khả năng tái sinh chồi
Những chồi có chất lượng tốt ở thí nghiệm 1 được tách hạt, gây tổn thương
vào chuyển vào môi trường có nồng độ BAP khác nhau, tiến hành theo dõi, quan
sát. Các kết quả cụ thể được thể hiện ở bảng 4.2.
Bảng 4.2. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ BAP tới khả năng tái
sinh chồi hạt đậu tương sau 4 ngày
Giống
Công
thức
(CT)
Nồng độ
BAP
(mg/l)
Số mấu
nuôi cấy
(hạt)
Tổng số
mẫu nảy
chồi (hạt)
Tỷ lệ mẫu
nảy chồi
(hạt)
Hình thái
chồi
DT84
CT1 (đ/c) 0,00 30,00 2,33 7,78 Ngắn, gầy
CT2 1,00 30,00 16,67 55,56* Ngắn, gầy
CT3 1,50 30,00 27,33 91,11*
Ngắn,
mập
CT4 2,00 30,00 25,67 85,56* Ngắn, gầy
LSD05 2,94
CV (%) 2,50
DT22
CT1 (đ/c) 0,00 30,00 2,00 6,67 Ngắn, gầy
CT2 1,00 30,00 16,67 55,56* Ngắn, gầy
CT3 1,50 30,00 26,67 88,89*
Ngắn,
mập
CT4 2,00 30,00 24,67 82,22* Ngắn, gầy
LSD05 5,08
CV (%) 4,40
Ghi chú: *: CT có ý nghĩa so với đối chứng
Từ kết quả bảng 4.2 cho thấy:
Với giá trị LSD.05 = 2,94 các công thức khác nhau có sự sai khác có ý nghĩa ở
mức độ tin cậy 95%. Nồng độ BAP có tác dụng rõ rệt đến sự hình thành chồi đối với
hạt đậu tương DT84

36
Trong thí nghiệm này, tỷ lệ mẫu đậu tương DT84 nảy chồi cao nhất đạt được
ở CT3 là 91,11%, chất lượng chồi thu được ngắn, mập. Tiếp theo là CT4 đạt
85,56%, CT2 đạt 55,56%, CT1 đạt 7,78%, chồi thu được ngắn, gầy. Kết quả trên
được giả thích như sau: BAP có tác dụng kích thích nảy chồi. Ở CT đối chứng
(CT1) vì không bổ sung BAP nên số mẫu đậu tương DT84 nảy chồi không lớn và
chồi ngắn và gầy. Nồng độ BAP 1,5 mg/l (CT3) cho nhiều hạt nảy chồi và chất
lượng chồi tốt nhất là do BAP ở nồng độ này có tác dụng kích thích nảy chồi từ hạt
mạnh nhất đồng thời tạo điều kiện cho cây sinh trưởng và phát triển tốt nhất. Ở
CT2, CT4, nồng độ BAP lần lượt là 1,0 mg/l, 2,0 mg/l cho thấy tỷ lệ ra chồi thấp,
bởi vì BAP ở nồng độ cao gây ức chế chồi phát triển, chồi tạo ra ít và ngắn, gầy.
Còn ở BAP ở nồng độ thấp không đủ để kích thích hạt tạo chồi, và chất lượng chồi
cũng kém hơn.
Kết quả nghiên cứu của chúng tôi cho thấy khi bổ sung BAP ở nồng độ 1,5
mg/l cho tỷ lệ cây đậu tương DT84 hình thành chồi cao nhất đạt 91,11%.
Từ bảng 4.2 chúng tôi nhận thấy ảnh hưởng của nồng độ BAP đến khả năng
hình thành chồi hạt đậu tương DT22 được thể hiện như sau:
Với giá trị LSD.05 = 5,08 các công thức khác nhau có sự sai khác có ý nghĩa ở
mức độ tin cậy 95%. Nồng độ BAP có tác dụng rõ rệt đến sự hình thành chồi đối với
hạt đậu tương DT22
Trong thí nghiệm này, tỷ lệ mẫu đậu tương DT22 nảy chồi cao nhất đạt được
ở CT3 là 88,89%, chất lượng chồi thu được ngắn, mập. Tiếp theo là CT4 đạt
82,22%, CT2 đạt 55,56%, CT1 đạt 6,67%, chồi thu được ngắn, gầy. Kết quả trên
được giả thích như sau: BAP có tác dụng kích thích nảy chồi. Ở CT đối chứng
(CT1) vì không bổ sung BAP nên số mẫu đậu tương DT22 nảy chồi không lớn và
chồi ngắn và gầy. Nồng độ BAP 1,5 mg/l (CT3) cho nhiều hạt nảy chồi và chất
lượng chồi tốt nhất là do BAP ở nồng độ này có tác dụng kích thích nảy chồi từ hạt
mạnh nhất đồng thời tạo điều kiện cho cây sinh trưởng và phát triển tốt nhất. Ở
CT2, CT4, nồng độ BAP lần lượt là 1,0 mg/l; 2,0 mg/l cho thấy tỷ lệ ra chồi thấp,
bởi vì BAP ở nồng độ cao gây ức chế chồi phát triển, chồi tạo ra ít và ngắn, gầy.

37
Còn ở BAP ở nồng độ thấp không đủ để kích thích hạt tạo chồi, và chất lượng chồi
cũng kém hơn.
Kết quả nghiên cứu của chúng tôi cho thấy khi bổ sung BAP ở nồng độ 1,5
mg/l cho tỷ lệ hạt đậu tương DT22 nảy chồi cao nhất đạt 88,89%.
Giai đoạn cảm ứng tạo chồi là giai đoạn quan trọng trong quá trình phát triển
chồi từ nách lá mầm. Môi trường cảm ứng tạo chồi ở đa số các loài thực vật cần sử
dụng các chất điều hòa sinh trưởng thuộc nhóm auxin và xytokinin như IAA, IBA,
BAP…Trong đó BAP thuộc nhóm kích thích sinh trưởng xytokinin được sử dụng
phổ biến để tạo cảm ứng chồi ở nhiều loài thực vật khác nhau. Khả năng tạo cảm
ứng chồi là một thông số quan trọng dùng để đánh giá tính thích ứng của giống
trong hệ thống nuôi cấy in vitro nhằm sử dụng cho mục đích chuyển gen sau này.
Trong nghiên cứu của tác giả Nguyễn Thị Thúy Hường và cs môi trường có bổ sung
1,5 mg/l BAP cho tỷ lệ tạo chồi cao nhất đạt 89,5% ở giống DT22 và 91,6% ở giống
DT84 không có sự chênh lệch nhiều so với thí nghiệm 2 của đề tài (<1%). Do vậy
chúng tôi lựa chọn nồng độ 1,5 mg/l BAP là nồng độ phụ hợp cho giai đoạn cảm
ứng tạo chồi ở hai đối tượng đậu tương này.
A B
Hình 4.2. Mẫu đậu tương nuôi ở CT 3 sau 4 ngày
A. Giống đậu tương DT84
B. Giống đậu tương DT22

Nghiên cứu khả năng tái sinh in vitro của một số giống đậu tương

Nghiên cứu khả năng tái sinh in vitro của một số giống đậu tương

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (19)

Similar to Nghiên cứu khả năng tái sinh in vitro của một số giống đậu tương

Similar to Nghiên cứu khả năng tái sinh in vitro của một số giống đậu tương (20)

More from https://www.facebook.com/garmentspace

More from https://www.facebook.com/garmentspace (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

Nghiên cứu khả năng tái sinh in vitro của một số giống đậu tương