Bài 13: Nhân giống cây trồng – Lý thuyết, Sơ đồ tư duy

Sơ đồ nhân giống hữu tính

I. Lý thuyết trọng tâm

1. Các cấp giống cây trồng

Hệ thống giống cây trồng được phân thành 4 cấp, mỗi cấp được nhân ra từ cấp trước đó theo quy trình nghiêm ngặt và phải đạt tiêu chuẩn chất lượng quy định:

Cấp giống Nguồn gốc Mục đích sử dụng
Giống tác giả Do tác giả chọn tạo ra Dùng sản xuất giống siêu nguyên chủng
Giống siêu nguyên chủng Nhân từ giống tác giả Dùng sản xuất giống nguyên chủng
Giống nguyên chủng Nhân từ giống siêu nguyên chủng Dùng sản xuất giống xác nhận
Giống xác nhận (giống thương mại) Nhân từ giống nguyên chủng Cấp cuối cùng, dùng sản xuất đại trà

Trình tự nhân giống: Tác giả → Siêu nguyên chủng → Nguyên chủng → Xác nhận (sản xuất đại trà).

2. Phương pháp nhân giống hữu tính (nhân giống bằng hạt)

Khái niệm: Là phương pháp nhân giống thông qua hạt – sản phẩm của quá trình thụ phấn, thụ tinh (có sự kết hợp giao tử đực và giao tử cái). Áp dụng chủ yếu cho lúa, ngô, các loại đậu và một số loại rau.

Quy trình sản xuất giống bằng hạt (4 vụ):

Vụ Nội dung Sản phẩm
Vụ 1 Gieo hạt giống tác giả ở khu cách li, mật độ thưa, mỗi hạt một khóm. Chọn cây ưu tú, đúng mô tả giống (cây G₀) Hạt giống tác giả đã chọn
Vụ 2 Hạt các cây G₀ gieo riêng từng hàng. Đánh giá, chọn hàng tốt, đúng giống. Thu hoạch hỗn hợp hạt Hạt giống siêu nguyên chủng
Vụ 3 Gieo hạt siêu nguyên chủng ở khu riêng. Loại bỏ cây khác dạng, cây sâu bệnh. Thu hỗn hợp hạt Hạt giống nguyên chủng
Vụ 4 Gieo hạt nguyên chủng. Loại bỏ cây khác dạng, sâu bệnh. Thu hỗn hợp hạt Hạt giống xác nhận (→ sản xuất đại trà)
Sơ đồ nhân giống hữu tính
Sơ đồ nhân giống hữu tính

3. Phương pháp nhân giống vô tính

Khái niệm: Là phương pháp nhân giống mà cây con được hình thành từ một bộ phận cơ quan sinh dưỡng (thân, lá, rễ) của cây mẹ, không qua thụ phấn – thụ tinh.

3.1. Giâm cành

Cách tiến hành: Cắt một đoạn cành bánh tẻ (không quá non, không quá già) có 2–3 mắt ngủ → nhúng gốc vào dung dịch kích thích ra rễ → cắm xuống nền giâm (đất ẩm, cát ẩm) → chờ cành ra rễ, phát triển thành cây mới.

5 bước: Chọn cành giâm → Cắt cành, bỏ bớt lá → Nhúng chất kích thích ra rễ → Cắm vào nền giâm → Chăm sóc (tưới nước, giữ ẩm).

Ưu điểm Nhược điểm
Đơn giản, dễ thực hiện, hệ số nhân giống tương đối cao Bộ rễ phát triển kém hơn cây từ hạt; cây dễ nhiễm bệnh từ cây mẹ
Các bước giâm cành
Các bước giâm cành

3.2. Chiết cành

Cách tiến hành: Chọn cành khoẻ mạnh → tách một đoạn vỏ ở vị trí cần chiết → bôi thuốc kích thích ra rễ, bó hỗn hợp đất thích hợp, bọc nylon buộc chặt hai đầu → khi cành mọc rễ thì cắt khỏi cây mẹ, đem trồng.

Ưu điểm Nhược điểm
Cây con khoẻ mạnh hơn so với giâm cành Bộ rễ kém hơn cây từ hạt; dễ nhiễm bệnh từ cây mẹ; hệ số nhân giống thấp
Các bước chiết cành
Các bước chiết cành

3.3. Ghép

Cách tiến hành: Dùng một bộ phận sinh dưỡng của cây này (mắt ghép, chồi ghép hoặc cành ghép) ghép vào cây khác (gốc ghép) rồi bó lại. Chất dinh dưỡng đi từ gốc ghép sang phần được ghép, giúp phần ghép tiếp tục phát triển.

5 bước: Gieo trồng cây gốc ghép → Chọn cành/mắt ghép → Xử lí gốc ghép và cành/mắt ghép → Ghép vào gốc ghép → Xử lí sau ghép.

Ưu điểm Nhược điểm
Cây ghép có bộ rễ khoẻ mạnh, thích nghi tốt, sinh trưởng phát triển khoẻ Đòi hỏi kĩ thuật cao
Các bước ghép cành
Các bước ghép cành

3.4. Nuôi cấy mô tế bào

Cách tiến hành (5 bước):

  1. Chọn vật liệu nuôi cấy: Các bộ phận còn non (đỉnh chồi, lá non, cây con, củ giống, phôi hạt…). Chọn vật liệu ưu tú, khoẻ mạnh, không nhiễm bệnh (đặc biệt bệnh do virus)
  2. Khử trùng mẫu: Làm sạch bụi bẩn bằng nước → khử trùng bằng chất tẩy rửa để loại nguồn bệnh → làm sạch bằng nước cất vô trùng → cấy vào môi trường tạo chồi
  3. Tạo chồi: Cấy mẫu vào môi trường dinh dưỡng thích hợp. Bổ sung chất kích thích sinh trưởng phù hợp để tăng hệ số nhân chồi và chất lượng chồi
  4. Ra rễ và tạo cây hoàn chỉnh: Khi chồi đạt tiêu chuẩn (chiều cao, số lá) → cấy chuyển sang môi trường ra rễ. Có thể bổ sung chất kích thích ra rễ
  5. Đưa cây ra vườn ươm: Cây hoàn chỉnh được chuyển sang bầu giá thể → đưa ra vườn ươm có điều kiện gần tự nhiên để cây thích nghi dần. Khi đạt tiêu chuẩn cây giống → xuất bán hoặc đem trồng
Ưu điểm Nhược điểm
Nhân nhanh số lượng lớn, không phụ thuộc mùa vụ; cây giống đồng nhất di truyền và sạch bệnh; hệ số nhân giống cao Tốn kinh phí, công sức; đòi hỏi trình độ kĩ thuật cao
Sơ đồ nhân giống chuối bằng nuôi cấy mô
Sơ đồ nhân giống chuối bằng nuôi cấy mô

4. Bảng so sánh nhân giống hữu tính và nhân giống vô tính

Tiêu chí Nhân giống hữu tính Nhân giống vô tính
Khái niệm Nhân giống bằng hạt (có sự kết hợp giao tử đực và cái) Cây con từ bộ phận sinh dưỡng (thân, lá, rễ) của cây mẹ, không qua thụ tinh
Phương pháp Gieo hạt Giâm cành, chiết cành, ghép, nuôi cấy mô tế bào
Đối tượng Lúa, ngô, đậu, rau Cây ăn quả, cây cảnh, cây lâu năm
Ưu điểm Hệ số nhân giống cao, cây đồng đều; cây thích nghi tốt, bộ rễ khoẻ Duy trì đặc tính tốt của cây mẹ; nuôi cấy mô cho cây sạch bệnh
Nhược điểm Khó kiểm soát đặc tính bố mẹ; cây lâu năm cho quả chậm Bộ rễ kém hơn (trừ ghép); cây lâu năm cho quả nhanh hơn

II. Sơ đồ tư duy

                ┌──────────────────────────────────┐
                │   BÀI 13: NHÂN GIỐNG CÂY TRỒNG  │
                └────────────────┬─────────────────┘
                                 │
          ┌──────────────────────┼──────────────────────┐
          ▼                      ▼                      ▼
┌──────────────────┐  ┌──────────────────┐  ┌───────────────────────┐
│ 1. CÁC CẤP      │  │ 2. NHÂN GIỐNG   │  │ 3. NHÂN GIỐNG VÔ     │
│    GIỐNG         │  │    HỮU TÍNH     │  │    TÍNH               │
└────────┬─────────┘  └────────┬─────────┘  └───────────┬───────────┘
         │                     │                        │
         ▼                     ▼              ┌─────────┼─────────┐
┌──────────────────┐  ┌──────────────┐       ▼         ▼         ▼
│Tác giả           │  │Bằng hạt     │ ┌──────────┐┌────────┐┌────────┐
│  ↓               │  │             │ │ GIÂM,    ││ GHÉP   ││ NUÔI   │
│Siêu nguyên      │  │Vụ 1: Nhân   │ │ CHIẾT    ││        ││ CẤY MÔ │
│chủng             │  │giống tác giả│ │ CÀNH     ││Gốc ghép││ TẾ BÀO │
│  ↓               │  │             │ │          ││+ cành/ ││        │
│Nguyên chủng     │  │Vụ 2: SX hạt│ │Giâm:     ││mắt ghép││5 bước: │
│  ↓               │  │siêu NC     │ │đơn giản, ││        ││Chọn VL │
│Xác nhận          │  │             │ │hệ số TB  ││Ưu: rễ  ││→ Khử   │
│(thương mại)     │  │Vụ 3: SX hạt│ │          ││khoẻ,   ││trùng   │
│→ SX đại trà    │  │nguyên chủng│ │Chiết:    ││thích   ││→ Tạo   │
│                  │  │             │ │cây khoẻ  ││nghi tốt││chồi    │
│                  │  │Vụ 4: SX hạt│ │nhưng hệ  ││        ││→ Ra rễ │
│                  │  │xác nhận    │ │số thấp   ││Nhược:  ││→ Vườn  │
│                  │  │→ đại trà   │ │          ││kĩ thuật││ươm     │
│                  │  │             │ │Chung:    ││cao     ││        │
│                  │  │Đối tượng:  │ │rễ kém    ││        ││Ưu: nhanh│
│                  │  │lúa, ngô,   │ │hơn hạt,  ││        ││sạch    │
│                  │  │đậu, rau    │ │dễ nhiễm  ││        ││bệnh,  │
│                  │  │             │ │bệnh mẹ   ││        ││đồng đều│
└──────────────────┘  └──────────────┘ └──────────┘└────────┘└────────┘

III. Bảng sai lầm thường gặp

STT Sai lầm Đính chính
1 Nhầm lẫn thứ tự các cấp giống cây trồng. Phải nhớ đúng trình tự: Tác giả → Siêu nguyên chủng → Nguyên chủng → Xác nhận. Giống xác nhận (giống thương mại) là cấp cuối cùng, dùng để sản xuất đại trà. Giống nông dân thường dùng ở gia đình, địa phương chủ yếu là giống xác nhận.
2 Cho rằng nhân giống hữu tính và nhân giống vô tính chỉ khác nhau ở tên gọi. Khác biệt cốt lõi: nhân giống hữu tính bằng hạt (có thụ phấn, thụ tinh → hợp tử → cá thể mới), nhân giống vô tính bằng cơ quan sinh dưỡng (thân, lá, rễ → cây mới giống hệt cây mẹ, không qua thụ tinh).
3 Nghĩ rằng chiết cành có hệ số nhân giống cao hơn giâm cành. Ngược lại: chiết cành có hệ số nhân giống thấp (mỗi lần chỉ chiết được ít cành trên cây mẹ). Giâm cành có hệ số nhân giống tương đối cao hơn (từ một cây mẹ có thể cắt nhiều đoạn cành để giâm).
4 Cho rằng tất cả phương pháp nhân giống vô tính đều cho cây có bộ rễ yếu. Phương pháp ghép là ngoại lệ: cây ghép có bộ rễ khoẻ mạnh (từ gốc ghép), thích nghi tốt. Chỉ giâm cành và chiết cành mới cho cây có bộ rễ phát triển kém hơn cây từ hạt.
5 Không nắm rõ ưu điểm nổi bật của nuôi cấy mô so với các phương pháp vô tính khác. Nuôi cấy mô có 3 ưu điểm vượt trội: (1) nhân nhanh số lượng lớn, không phụ thuộc mùa vụ; (2) cây giống đồng nhất di truyềnsạch bệnh; (3) hệ số nhân giống rất cao. Đổi lại, nhược điểm là tốn kém và đòi hỏi kĩ thuật cao.
6 Khi mô tả nhân giống hữu tính, chỉ nói “gieo hạt” mà thiếu quy trình 4 vụ. Nhân giống hữu tính có quy trình 4 vụ cụ thể, mỗi vụ tạo ra một cấp giống khác nhau (vụ 1 → hạt tác giả đã chọn, vụ 2 → siêu nguyên chủng, vụ 3 → nguyên chủng, vụ 4 → xác nhận). Cần trình bày đủ quy trình này.
7 Lẫn lộn vật liệu nuôi cấy mô với vật liệu giâm cành. Giâm cành dùng cành bánh tẻ có 2–3 mắt ngủ. Nuôi cấy mô dùng bộ phận còn non (đỉnh chồi, lá non, cây con, củ giống, phôi hạt…) – phải ưu tú, khoẻ mạnh và đặc biệt không bị nhiễm bệnh virus.
ThS. Hồ Thị Thư

ThS. Hồ Thị Thư

(Người kiểm duyệt, ra đề)

Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Công Nghệ THPT

Trình độ: Cử nhân Sư phạm Công nghệ, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ STEM, Ngoại ngữ B1

Kinh nghiệm: 10+ năm kinh nghiệm tại Trường THPT Hoàng Hoa Thám