Phân tích di truyền nguồn gen lan kiếm lá cứng sẵn sàng cho thương mại hóa

Nguồn gen lan kiếm lá cứng được lưu giữ phục vụ hoạt động lai tạo giống, cung cấp cây giống, hoặc triển khai chuyển giao kỹ thuật nhân giống in vitro, chia sẻ nguồn gen, cơ sở dữ liệu cho các đơn vị có nhu cầu.

Nhu cầu rất lớn

TP.HCM hiện có hơn 370 ha trồng hoa lan, sản lượng đạt 147 triệu cây/chậu mỗi năm, trong đó Mokara và Dendrobium chiếm tỷ trọng lớn. Hoa lan được xem là loại hoa đạt hiệu quả kinh tế cao (khoảng 700 triệu đồng/ha/năm), đang giúp nông dân ở TP.HCM thu tiền tỷ mỗi năm. Nhờ trồng hoa lan, nhiều nông dân ở các huyện Bình Chánh, Củ Chi, Hóc Môn (TP.HCM cũ) đã vươn lên làm giàu, đồng thời, giải quyết được nhiều việc làm cho lao động địa phương, đóng góp tích cực vào chương trình xây dựng nông thôn mới trên địa bàn vùng nông thôn, phù hợp định hướng chuyển dịch cơ cấu nông nghiệp theo hướng nông nghiệp đô thị đang được TP.HCM khuyến khích phát triển. 

Nhu cầu giống hoa lan cho mở rộng diện tích hoa lan ở các quận, huyện ngoại thành hiện nay là rất lớn - mục tiêu đến 2030 ngành nông nghiệp TP.HCM phấn đấu mỗi năm cung cấp khoảng 30 triệu cây giống hoa lan, nhưng khả năng cung cấp giống từ các trung tâm nghiên cứu của Thành phố mới chỉ đạt khoảng 1,5 triệu cây. Tháng 5/2025, Festival Hoa lan TP.HCM lần III đã diễn tại công viên Tao Đàn (TP.HCM) nhằm giới thiệu các giống lan bản địa, các giống lan mới lai tạo, được trồng tại TP.HCM và các tỉnh thành. Qua đó, tạo cơ hội cho các nhà vườn, hợp tác xã, nghệ nhân… gặp gỡ, giao lưu, trao đổi, chia sẻ kinh nghiệm trồng, chăm sóc lan, đặc biệt là những loại lan có giá trị kinh tế cao, góp phần tôn vinh thương hiệu hoa lan và các loại hoa kiểng là sản phẩm chủ lực nông nghiệp của Thành phố.

Phát triển nguồn giống lan kiếm lá cứng.

Ở Việt Nam, với sự đa dạng sinh học phong phú, lan kiếm lá cứng phân bố rộng khắp từ Bắc tới Nam, mang nhiều dạng hoa đẹp và giá trị kinh tế cao, là nguồn vật liệu quý cho lai tạo giống mới, song phần lớn giống còn được khai thác tự nhiên, chưa được đánh giá và hệ thống hóa đầy đủ. Do đó, việc thu thập, lưu giữ, bảo tồn và phát triển nguồn gen lan kiếm lá cứng bản địa là yêu cầu cấp thiết nhằm phục vụ sản xuất và chọn tạo giống lâu dài. Được sự hỗ trợ của Sở Khoa học và Công nghệ TP.HCM, các nhà khoa học ở Trung tâm Công nghệ Sinh học TP.HCM (do ThS. Nguyễn Trường Giang làm chủ nhiệm) đã triển khai thực hiện nhiệm vụ khoa học và công nghệ “Nghiên cứu bảo tồn và đánh giá nguồn gen lan kiếm lá cứng (Cymbidium spp.) Việt Nam” nhằm thu thập, lưu trữ và bảo tồn, phân tích hình thái và xây dựng cơ sở dữ liệu di truyền để phát triển và khai thác nguồn gen giống lan kiếm lá cứng bản địa một cách có hiệu quả, đặc biệt là phục vụ công tác lai tạo giống lan mới.

Lan kiếm lá cứng giàu tiềm năng phát triển.

Phân tích di truyền để phân loại và nhân giống lan kiếm tiên vũ

ThS. Nguyễn Trường Giang cho biết: “Mục tiêu của nhiệm vụ là phân tích mối quan hệ di truyền cho một số loài lan kiếm lá cứng (Cymbidium spp.) Việt Nam dựa trên đặc điểm hình thái và chỉ thị phân tử DNA phục vụ công tác bảo tồn, đánh giá được nguồn gốc giống và phát triển nguồn gen. Trong đó, nhóm thực hiện tiến hành thu thập, lưu trữ và bảo tồn nguồn gen một số mẫu giống lan kiếm lá cứng bản địa; xây dựng cơ sở dữ liệu DNA, phân tích mối quan hệ di truyền của một số mẫu giống lan kiếm lá cứng bản địa dựa trên chỉ thị phân tử DNA; lưu trữ một số mẫu cây trong điều kiện in vitro phục vụ công tác nghiên cứu, khai thác và sản xuất; đánh giá mức độ ổn định di truyền của một số mẫu giống lan lưu trữ trong điều kiện in vitro sau thời gian lưu trữ và cấy chuyền.”.

Nhóm thực hiện đã thu thập được 38 mẫu lan kiếm lá cứng (20 mẫu lan kiếm tiên vũ, 5 mẫu lan kiếm hai màu, 9 mẫu lan kiếm lô hội, 4 mẫu lan kiếm treo) ở các khu vực khác nhau. Các mẫu được trồng và lưu giữ ở điều kiện nhà lưới tại Trung tâm Công nghệ Sinh học TP.HCM. Nhóm đã xác định được bộ cơ sở dữ liệu để đánh giá trên lan kiếm lá cứng dựa trên đặc điểm hình thái 27 đặc điểm hình thái (9 đặc điểm hình thái, 18 đặc điểm hoa) và chỉ thị phân tử DNA barcode với các vùng gen (rbcL, matK, ITS2); đồng thời xây dựng cơ sở dữ liệu dựa trên 27 đặc điểm hình thái (9 đặc điểm hình thái, 18 đặc điểm hoa) cho 34/38 mẫu và dựa trên chỉ thị phân tử DNA barcode với 3 vùng gen (rbcL, matK, ITS2) và sự kết hợp giữa các vùng gen (rbcL+matK, rbcL+ITS2, matK+ITS2, rbcL+matK+ITS2) trên 38 mẫu lan kiếm thu thập. Trên cơ sở đó, nhóm tiến hành chọn lựa một số mẫu giống có đặc điểm khác biệt và mẫu đại diện cho những mẫu có đặc điểm gần nhau như để lưu trữ, phát triển và phục vụ công tác lai tạo giống sau này. 

Sở Khoa học và Công nghệ TP.HCM kiểm tra tiến độ thực hiện nhiệm vụ.

Nhóm thực hiện đã chọn được 3 vùng gen (rbcL, matK, ITS2) để giải trình tự DNA và xây dựng cơ sở dữ liệu di truyền và đánh giá mối quan hệ di truyền trên các mẫu lan kiếm lá cứng thu thập. Nhóm cũng đánh giá được mối quan hệ di truyền dựa trên trình tự DNA của 3 vùng gen (rbcL, matK, ITS2) và sự kết hợp giữa các vùng gen (rbcL+matK, rbcL+ITS2, matK+ITS2, rbcL+matK+ITS2). Đối với vùng gen trên lục lạp cho thấy hiệu quả phân loại di truyền được giữa 4 loài lan kiếm lá cứng nhưng đánh giá đa dạng di truyền chưa cao. Đối với vùng gen trong nhân trong một số trường hợp vẫn không phân loại được 4 loài này nhưng cho thấy sự đa dạng di truyền cao. Kết hợp giữa các vùng gen trong nhân và lục lạp (rbcL+ITS2, matK+ITS2, rbcL+matK+ITS2) cho thấy hiệu quả trong việc phân loại và đánh giá đa dạng di truyền trên lan kiếm tiên vũ. Kết quả phân tích di truyền dựa trên đặc điểm hình thái (27 đặc điểm hình thái) so với kết quả phân tích dựa trên chỉ thị phân tử DNA barcode có sự tương đồng về việc phân loại 4 loài lan kiếm tiên vũ. 

Trong quá trình thực hiện nhiệm vụ, nhóm đã xác định được điều kiện nhân giống in vitro lan kiếm tiên vũ thích hợp cho việc tạo nguồn mẫu in vitro từ giả hành lan kiếm lá cứng với tỷ lệ mẫu sống vô trùng đạt 33,33%, cũng như các môi trường thích hợp cho quá trình tái sinh chồi
in vitro của cây lan kiếm tiên vũ và tạo cây lan kiếm tiên vũ in vitro hoàn chỉnh. Nhóm cũng xác định được cường độ ánh sáng, mật độ và thời gian nuôi cấy thích hợp cho việc lưu trữ cây
in vitro lan kiếm lá cứng, từ đó tiến hành lưu trữ 2 mẫu giống lan kiếm tiên vũ trong điều kiện
in vitro.

ThS. Nguyễn Trường Giang chia sẻ: “Dựa trên chỉ thị phân tử RAPD đánh giá độ ổn định di truyền của mẫu giống lan kiếm tiên vũ sau các lần cấy chuyền lưu trữ cho thấy các mẫu giống có độ ổn định di truyền cao với mức độ tương đồng là 100%, sau 8 lần nhân chồi cho mẫu giống. Các cây in vitro sau các lần cấy chuyền lưu trữ được đánh giá sự sinh trưởng và phát triển ở điều kiện vườn ươm cho thấy cây sinh trưởng và phát triển tốt.”.

Sẵn sàng thương mại hóa

Theo đó, kết quả nghiên cứu của nhiệm vụ đã góp phần cung cấp cơ sở dữ liệu nguồn gen lan bản địa tại Việt Nam phục vụ công tác bảo tồn và khai thác, phát triển, phục vụ công tác lai tạo và sản xuất hiệu quả hơn. Từ đây, các nhà khoa học có thể lai tạo ra những giống mới có giá trị thương mại cao, tăng cường hiệu quả của công tác chọn tạo giống cây trồng nhằm chọn tạo được giống có những đặc điểm mới để phục vụ thị trường hoa lan. Việc nhân giống các giống lan bản địa không chỉ giúp khai thác nguồn gen hiệu quả và còn cung cấp cây giống cho thị trường có nguồn gốc rõ ràng, chất lượng cao phù hợp phát triển và sản xuất.

Lan kiếm lá cứng hứa hẹn trở thành sản phẩm nông nghiệp chủ lực của TP.HCM.

Dựa trên bộ sưu tập nguồn gen của 4 loài lan kiếm lá cứng đã được thu thập, nhóm thực hiện nhiệm vụ đề xuất tiến hành chọn lọc các mẫu đặc trưng và đại diện nhóm có cùng tính trạng để lưu trữ ở điều kiện vườn ươm nhằm phát triển và bảo tồn nguồn gen này phục vụ công tác lai tạo giống. Các mẫu giống lưu trữ ở điều kiện in vitro tiếp tục được nhân giống nhằm phục vụ công tác thương mại hóa và cung cấp cây giống cho các đơn vị, cá nhân có nhu cầu, hoặc triển khai chuyển giao kỹ thuật nhân giống in vitro, chia sẻ nguồn gen, cơ sở dữ liệu cho các đơn vị có nhu cầu.

Thông tin liên hệ:
Trung tâm Công nghệ sinh học TP.HCM

Địa chỉ: Số 2374 Đỗ Mười, Khu phố 10, phường Trung Mỹ Tây, TP.HCM

Email: ttcnsh.shtp@tphcm.gov.vn

Website: https://www.hcmbiotech.com.vn 

Số điện thoại: (028) 37153792