khảo sát sự đa dạng di truyền ở cây họ gừng (zingiberaceae ) dựa trên đặc tính nông học và chỉ thị phân tử issr

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
@&?


Luận văn tốt nghiệp
Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ GIỐNG CÂY TRỒNG


KHẢO SÁT SỰ ĐA DẠNG DI TRUYỀN Ở CÂY HỌ
GỪNG (Zingiberaceae.) DỰA TRÊN ĐẶC TÍNH
NÔNG HỌC VÀ CHỈ THỊ PHÂN TỬ ISSR





Cán bộ hướng dẫn:
Sinh viên thực hiện:
TS. Nguyễn Lộc Hiền Dương Trọng Khiêm
MSSV: 3108284
Lớp: Công nghệ giống cây trồng K36






Cần Thơ - 2014
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

@&?

Luận văn tốt nghiệp kỹ sư ngành công nghệ giống cây trồng với đề tài:

KHẢO SÁT SỰ ĐA DẠNG DI TRUYỀN Ở CÂY HỌ
GỪNG (Zingiberaceae.) DỰA TRÊN ĐẶC TÍNH
NÔNG HỌC VÀ CHỈ THỊ PHÂN TỬ ISSR




Do sinh viên Dương Trọng Khiêm thực hiện
Xin trình lên hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp


Cần Thơ, ngày tháng năm 2013
Cán bộ hướng dẫn




ii
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
@&?

Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp đã chấp nhận luận văn tốt nghiệp Kỹ sư
ngành Công Nghệ Giống Cây Trồng với đề tài:
KHẢO SÁT SỰ ĐA DẠNG DI TRUYỀN Ở CÂY HỌ
GỪNG (Zingiberaceae.) DỰA TRÊN ĐẶC TÍNH

NÔNG HỌC VÀ CHỈ THỊ PHÂN TỬ ISSR
Do sinh viên Dương Trọng Khiêm thực hiện và bảo vệ trước hội đồng
Ý kiến của hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp



Luận văn được hội đồng đánh giá ở mức:
Thành viên hội đồng


…………………… ……………………….
DUYỆT KHOA Cần Thơ, ngày tháng năm 2013
Trưởng khoa Nông Nghiệp & SHƯD




iii
LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu,
kết quả được trình bày trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố
trong công trình nào khác trước đó.


Tác giả luận văn


Dương Trọng Khiêm

iv
LỜI CẢM ƠN
hh&gg
Kính dâng Cha, Mẹ. Người đã sinh thành, hết lòng thương yêu, dạy dỗ,
nuôi dưỡng con khôn lớn nên người và tạo cho con điều kiện tốt nhất.
Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS. Nguyễn Lộc Hiền và TS. Huỳnh
Kỳ là hai người thầy đáng kính đã tận tình dạy bảo, hướng dẫn, gợi ý và cho em
những lời khuyên bổ ích cũng như truyền đạt kiến thức để em có thể hoàn thành
tốt luận văn tốt nghiệp này.
Xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu, cùng toàn thể quý Thầy Cô khoa
Nông nghiệp và sinh học ứng dụng – Trường Đại Học Cần Thơ đã tạo điều kiện
và tận tình giảng dạy, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận
văn tốt nghiệp.
Chân thành biết ơn thầy Huỳnh Kỳ cố vấn học tập lớp Công Nghệ Giống
Cây Trồng K36 cùng toàn thể các bạn lớp Công Nghệ Giống Cây Trồng K36 đã
hỗ trợ, giúp đỡ và gắn bó với tôi trong quá trình thực hiện đề tài.
Xin bày tỏ lòng biết ơn đến chị Huỳnh Ngọc Châu học viên cao học
Trường Đại Học Cần Thơ, người đã truyền đạt những kinh nghiệm quí báu trong

quá trình thực hiện đề tài và xin chân thành cảm ơn đến các em sinh viên công
nghệ giống cây trồng K37 đã hết lòng giúp đở tôi trong suốt quá trình thực hiện
luận văn tốt nghiệp.
Xin gởi lời chúc sức khỏe và thành công đến quý Thầy Cô, anh chị, các
bạn và các em.






v
TIỂU SỬ CÁ NHÂN
Lý lịch sơ lược
Họ và tên: Dương Trọng Khiêm
Sinh ngày: 17 – 01 – 1992.
Họ và tên cha: Dương Văn Trương
Họ và tên mẹ: Biện Thị Hoa
Quê quán: tổ 16, ấp Thành Quới, xã Tân Thành, huyện Bình Tân, tĩnh Vĩnh Long
Quá trình học tập
1. Tiểu học:
Thời gian đào tạo: 1998 – 2003.
Trường: Tiểu học Tân Quới A.
Địa chỉ: ấp Thành Quới, xã Thành Đông, huyện Bình Tân, tĩnh Vĩnh Long.
2. Trung học cơ sở:
Thời gian đào tạo: 2003 – 2007.
Trường: Trung học cơ sở Thành Đông.
Địa chỉ: ấp Thành Quới, xã Thành Đông, huyện Bình Tân, tĩnh Vĩnh Long.
3. Trung học phổ thông:
Thời gian đào tạo: 2007 – 2010

Trường: Trung học phổ thong Tân Quới.
Địa chỉ: ấp Thành Quới, xã Thành Đông, huyện Bình Tân, tĩnh Vĩnh Long.










vi
Dương Trọng Khiêm, 2014. “Khảo sát sự đa dạng di truyền trên cây họ
Gừng (Zingiberaceae.) dựa trên đặc tính nông học và chỉ thị phân tử ISSR”.
Luận văn tốt nghiệp kỹ sư ngành Công Nghệ Giống Cây Trồng, khoa Nông
Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, trường Đại Học Cần Thơ. Cán bộ hướng dẫn:
TS. Nguyễn Lộc Hiền.

TÓM LƯỢC
Đề tài: “Khảo sát sự đa dạng di truyền ở cây họ gừng ( zingiberaceae)
dựa trên đặc tính nông học và chỉ thị phân tử ISSR” nhằm khảo sát các đặc
tính nông học, sự di truyền của cây họ gừng thuộc vùng ĐBSCL dựa vào dấu
phân tử ISSR và được thực hiện tại trại thực nghiệm và phòng thí nghiệm Di
Truyền Chọn Giống Cây Trồng, khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng,
trường Đại Học Cần Thơ.
Kết quả cho thấy trong các đặc tính hình thái của 17 cây họ gừng được
đánh giá, hầu hết các cây đều có các đặc tính tốt về chiều cao cây, kích thước
thân lá, động thái đẻ nhánh củng như màu sắc và kích thước củ. Trong đó, chi
nghệ là chi có củ đa dạng về màu sắc nhất, với màu vàng cam (67%), màu vàng

(11%) và vàng xanh nhạt (22%) trong tổng 9 mẫu. Bên cạnh đó đường kính củ và
chiều cao cây lớn nhất là những cây thuộc chi riềng như cây C1 với chiều cao
205 cm và đường kính củ 3cm. Chi gừng có tổng số lượng lá trên cây nhiều nhất
như cây B1 (23 lá) và cây B4(15 lá). Chi ngải có động thái đẻ nhánh nhiều nhất
như cây D4(39 nhánh) và D5(22 nhánh).
Bên cạnh đó việc đánh giá sự đa dạng di truyền của 17 mẫu họ gừng bằng
chỉ thị phân tử ISSR cho thấy bằng 4 primer được chọn để phân tích cho tỷ lệ đa
hình rất cao là 100%. Trung bình số băng khuếch đại trên 1 primer là 16 ± 3.4.
Phân tích nhóm dựa trên dựa trên sự đa dạng của các chỉ thị phân tử ISSR bằng
phương pháp UPGMA đã phân 17 mẫu họ gừng thành 4 nhóm với khoảng cách
liên kết thấp nhất là 1.414, cao nhất là 6.000 và khoảng cách liên kết trung bình
khá cao là 4.675. Từ việc kết hợp đánh giá các đặc tính nông học và chỉ thị phân
tử ISSR cho thấy 17 mẫu cây họ gừng có thể làm cơ sở chọn ra những giống có
nhiều đặc tính tốt và làm tiền đề cho quá trình chọn tạo giống sau này.



vii
MỤC LỤC
Đề mục Trang
LỜI CAM ĐOAN iii
LỜI CẢM ƠN iv
TIỂU SỬ CÁ NHÂN v
TÓM LƯỢC vi
MỤC LỤC vii
DANH SÁCH BẢNG ix
DANH SÁCH HÌNH x
DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT xi
PHẦN MỞ ĐẦU 1
LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2

1.KHÁI QUÁT VỀ CÂY HỌ GỪNG (Zingiberaceae) 2
1.1. Giá trị sử dụng 9
1.2. Ứng dụng dấu phân tử DNA trong nghiên cứu đa dạng di truyền 10
CHƯƠNG 2. PHƯƠNG TIỆN PHƯƠNG PHÁP 12
2.1. PHƯƠNG TIỆN 12
2.1.1. Thời gian và địa điểm thực hiện đề tài 12
2.1.2. Vật liệu 12
2.1.3. Thiết bị 12
2.1.4. Hóa chất 12
2.2 PHƯƠNG PHÁP 13
2.2.1. Đánh giá các đặc tính nông học 13
2.2.2. Đánh giá đa dạng di truyền bằng chỉ thị phân tử ISSR 14
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ THẢO LUẬN 17
3.1 SỰ ĐA DẠNG DI TRUYỀN CÂY HỌ GỪNG (ZINGIBERACEAE)
QUA ĐẶC TÍNH NÔNG HỌC 17
3.1.1 Các đặc tính nông học của cây họ gừng 17
3.1.2 Các đặc tính nông học của củ cây họ gừng 21
3.2.SỰ ĐA DẠNG DI TRUYỀN CÂY HỌ GỪNG (ZINGIBERACEAE)
QUA CHỈ THỊ PHÂN TỬ ISSR. 24
3.2.1. Kết quả ly trích DNA từ mẫu họ gừng 24
viii
3.2.2. Sự đa dạng di truyền dựa trên chỉ thị phân tử ISSR 25
3.2.3. Mối quan hệ di truyền của 17 giống thuộc họ gừng 28
CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 32
4.1. KẾT LUẬN 32
4.2. ĐỀ NGHỊ 33
TÀI LIỆU THAM KHẢO 34
PHỤ LỤC 36
ix
DANH SÁCH BẢNG

Bảng Tên bảng Trang
Bảng 1.1 Danh sách 19 chi thuộc họ gừng có ở Việt Nam 3
Bảng 1.2 Giá trị sử dụng của một số cây họ gừng 10
Bảng 2.1. Danh sách các mẫu vật liệu được nghiên cứu 13
Bảng 2.2. Đặc tính khảo sát ở cây họ gừng 14
Bảng 2.3. Trình tự 6 primer sử dụng trong PCR 15
Bảng 3.1 Đặc tính nông học của 9 mẫu nghệ 18
Bảng 3.2 Đặc tính nông học của 3 mẫu gừng 19
Bảng 3.3.Đặc tính nông học của 2 mẫu riềng 19
Bảng 3.4. Đặc tính nông học của 3 mẫu ngải 20
Bảng 3.5. Đặc tính nông học của từng nhóm cây họ gừng 20
Bảng 3.6. Đặc tính nông học về chiều dài và đường kính củ của 9 mẫu nghệ 22
Bảng 3.7. Đặc tính nông học về chiều dài và đường kính củ của 3 mẫu gừng 23
Bảng 3.8. Đặc tính nông học về chiều dài và đường kính củ của 2 mẫu riềng 23
Bảng 3.9. Đặc tính nông học về chiều dài và đường kính củ của 3 mẫu ngải 24
Bảng 3.10. Sự đa hình của 4 primer được sử dụng trên 17 giống họ gừng 25
Bảng 3.11. Bảng ma trận khoảng cách liên kết giữa 17 cây họ gừng dựa trên 4 chỉ
thị phân tử ISSR 29

DANH SÁCH HÌNH
x
Hình Tên hình Trang
Hình 2.1. Sơ đồ minh họa chu trình phản ứng PCR 16
Hình 3.1. Màu sắc củ của 9 mẫu nghệ 21
Hình 3.2. Màu sắc củ của 3 mẩu gừng 22
Hình 3.3. Màu sắc củ riềng 23
Hình 3.4. Hình thái và màu sắc củ ngải 24
Hình 3.5. Phổ điện di DNA 17 mẫu thí nghiệm trên gel agarose 1% 25
Hình 3.6. Phổ điện di mồi ISSR 3 26
Hình 3.7. Phổ điện di mồi ISSR 8 26
Hình 3.8. Phổ điện di mồi ISSR 10 27
Hình 3.9. Phổ điện di mồi ISSR 15 28
Hình 3.10. Sơ đồ hình nhánh thể hiện mối quan hệ giữa 17 cây họ gừng/nghệ
qua phân tích khoảng cách liên kết bàng phương pháp UPGMA dựa trên chỉ thị
phân tử ISSR 30











xi

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

AFLP Amplified Fragment Length Polymorphism
APG III Angiosperm Phylogeny Group III
CIA Chloroform – Isoamylalcohol
CTAB Cetyl Trimethyl Ammonium Bromide
DAF DNA amplification fingerprinting
dNTPs Deoxynucleotide triphosphates
EDTA Ethylenediamine-Tetra Acetate
EtBr Ethydium Bromide
ISSR Inter Simple Sequences Repeat
ME Mercaptoethanol
MP – PCR Microsatellite PCR
PCIA Phenol Chloroform Isoamyl
PCR Polymerase Chain Reaction – phản ứng chuỗi trùng hợp
RAPD Random Amplified Polymorphic DNA
RFLP Restriction Fragment Length Polymorphism
SDS Sodium Dodecyl Sulfat
SNP Single Nucleotide Polymorphism
SSCP Single Strand Conformation Polymophism
SSR Single Strand Conformation Polymophism
TAE Tris – Acetate – EDTA
TE Tris – EDTA
Taq Thermus aquaticus
UPGMA Unweighted Pair Group Method with Arithmatic
1

MỞ ĐẦU

Nước Việt Nam chúng ta nằm trọn trong vùng nhiệt đới với những điều kiện
khí hậu như nhiệt độ, ánh sáng, lượng mưa và thổ nhưỡng đặc trưng ở nơi đây rất
thích hợp cho nhiều loài thực vật có giá trị tồn tại và phát triển. Đó là nguồn tài

nguyên sinh học vô cùng quí giá mà thiên nhiên đã ban tặng cho chúng ta. Từ thời
xa xưa, những cây họ Gừng (Zingiberaceae) đã được con người biết đến như là cây
gia vị mang lại nhiều giá trị về ẩm thực cũng như dược phẩm và mỹ phẩm. Gừng
(zingiber spp.), nghệ (Curuma ssp.), ngải (Hedychium ssp.) và riềng (Alpinia ssp.)
là những cây thuộc họ Gừng (Zingiberaceae) cũng là những cây trồng rất quen
thuộc và gắn bó cuộc sống hằng ngày với người dân Việt Nam chúng ta. Họ gừng,
không chỉ mộc hoang ở nhiều nơi trên thế giới mà còn được trồng khá phổ biến để
sử dụng làm gia vị cho những món ăn hằng ngày, ngoài ra còn được sử dụng rộng
rãi như những vị thuốc trong y học cổ truyền phương Đông và trong cả y học hiện
đại để kích thích tiêu hóa, giúp ăn ngon, chữa đầy hơi, chứng đau bụng do lạnh…
Ngày nay những cây họ gừng còn được sử dụng để làm mỹ phẩm và phục vụ cho
công việc chế biến thực phẩm màu tự nhiên. Ngoài ra còn được trồng như cây cảnh
quanh nhà.
Họ gừng (zingiberaceae) mang nhiều tính chất được sử dụng một cách rộng
rãi nên được nhiều nhà nghiên cứu quan tâm. Tuy nhiên những nghiên cứu chủ yếu
tập chung vào thành phần hóa học và khảo sát một số tác dụng sinh học, những
nghiên cứu về tính đa dạng di truyền vẫn còn hạn chế. Đề tài: “Khảo sát sự đa
dạng di truyền ở cây họ gừng (Zingiberaceae) dựa trên đặc tính nông học và
chỉ thị phân tử ISSR” được thực hiện góp phần vào việc khai thác và lựa chọn
những cây thích nghi với điều kiện vùng Đồng Bằng Sông Cửu Long.



2

CHƯƠNG 1
LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

1. KHÁI QUÁT VỀ CÂY HỌ GỪNG
Hệ thống phân loại

Giới (Kingdom) Thực vật (Plantae)
Phân giới (Sub-kingdom) Tracheobionta
Ngành (Division) Magnoliophyta
Lớp (Class) Liliopsida
Phân lớp (Subclass) Zingiberidae
Bộ (Order) Zingiberales
Họ (Family) Zingiberaceae
Họ Gừng (danh pháp khoa học: Zingiberaceae), là một họ lớn với đặc tính là
thân thảo mộc sống lâu năm với các thân rễ bò ngang hay tạo củ, chúng bao gồm 47
chi và khoảng trên 1.000 loài. Chúng phân bố chủ yếu ở vùng Đông Nam Á, riêng
ở Châu Phi chỉ có bốn loài, Châu Mỹ chỉ một loài. Riêng ở Việt Nam Họ gừng có
19 chi với khoảng 136 – 145 loài, trong đó có nhiều cây có giá trị như:
 Riềng (Alpinia officinarum-Han.): thân rễ khỏe, phủ nhiều vảy, khi già có
nhiều xơ, dùng làm gia vị và làm thuốc.
 Nghệ (Curcuma domestica-Val. hay Curcuma longa- L.): thân rễ làm gia vị,
làm thuốc chữa bệnh dạ dày, bệnh vàng da, dùng cho phụ nữ sau khi sinh đẻ.
 Gừng (Zingiber officinale-Rosc.): thân rễ thơm cay, dùng làm gia vị, làm mứt
và làm thuốc, có tác dụng hưng phấn, dễ tiêu.
 Ngải (Hedychium Koen): Thường mọc ven mương rẫy, sườn đồi, dưới tán
rừng, hoa chỉ có một màu trắng, vàng hay đỏ, có mùi thơm và được dùng làm
thuốc.
 Gừng gió (Zingiber zerumbet (Sm. ex L.): là loài mọc dại gặp nhiều trong
rừng thứ sinh, có hoa màu trắng, cánh môi màu vàng nhạt, thân rễ vị đắng và
cay, cũng được dùng làm thuốc.
Ở rừng Việt Nam, còn gặp một số cây mọc ở tầng thấp như:
 Ré (Alpinia speciosa- K. Chum.): cánh môi vàng có viền đỏ, quả mọng hình
cầu, cây dùng lấy sợi.

3

 Thảo quả (Amomum tsaoko-Roxb.) và sa nhân (Amomum villosum-Lour.): là 2
loại cây dùng làm thuốc, được khai thác nhiều để xuất khẩu (quả thảo quả
còn dùng làm gia vị), gặp nhiều ở các rừng miền bắc Việt Nam.
Đặc tính của 19 chi thuộc cây họ Gừng ở Việt Nam mô tả ở Bảng 1.1.
Bảng 1.1 Danh sách 19 chi thuộc họ gừng có ở việt nam
Chi Loài Đặc điểm Phân bố
1 Alpinia Roxb.
Riềng, Sẹ
- Cây thảo cao 1-3(4)m.
- Cụm hoa trên ngọn thân có
lá, lá bắc màu nâu hay trắng,
cánh môi có màu trắng-vàng,
trắng-đỏ, vàng-đỏ sặc sỡ,
thường to rộng hơn các thùy
tràng, phía đầu xẻ thành 2-3
thùy hay nguyên.
- Phần lớn quả hình cầu, đôi
khi có hình bầu dục rộng, hiếm
khi là hình thoi (Alpinia
oxymitra).
Phần lớn các loài trong
chi này ưa bóng, ưa ẩm,
mọc dưới tán rừng,
dưới bóng các cây
khác, nhưng có số ít
loài vẫn phát triển tốt ở
nơi ít bóng. Trên thế
giới có khoảng 230

loài, phân bố ở vùng
nhiệt đới và cận nhiệt
đới Châu Á, một số ít ở
Úc và quần đảo Thái
Bình Dương. Việt Nam
có 27-30 loài.
2 Amomum Roxb.
nom. cons.
Sa nhân, thảo
quả
- Cây thảo lâu năm, cao 1-2-
3(4-5)m.
- Cụm hoa mọc từ thân rễ sát
mặt đất hay từ ngay gốc của
thân có lá; cánh môi có màu
trắng, vàng hay đỏ.
- Quả nang thường có 3
dạng: Vỏ quả nhẵn, vỏ quả có
gai mềm và vỏ quả có cánh
giống như dạng quả khế.
Thường mọc ven suối,
dưới tán rừng ẩm, chỉ
phát triển tốt và ra hoa
quả ở những nơi nhiều
bóng và ẩm. Trên thế
giới có khoảng 150
loài, phân bố chủ yếu ở
vùng nhiệt đới châu Á
và Úc. Việt Nam có 21-
23 loài.

3 Boesenbergia
kuntze.
Bồng nga truật
- Cây thảo nhỏ.
- Cụm hoa mọc giữa các bẹ lá,
ít hoa.
- Mỗi lá bắc chứa một lá bắc
Mọc hoang dại và được
trồng nhiều nơi ở Việt
Nam, cây ưa bóng, ưa
ẩm, thường mọc ven



4

con và một hoa, nhị lép bên
thường rộng hơn thùy tràng,
cánh môi hình trứng ngược
rộng, rộng hơn thùy tràng và nhị
lép, lõm sâu hình túi, phía gốc
hẹp
nương rẫy, dưới tán
rừng. Trên thế giới có
khoảng 50 loài, phân
bố ở Châu Á. Việt Nam
có 1 loài.
4 Caulokaempferi
a K. Larsen
Đại bao Khương

- Cây thảo mảnh cao 30-
50cm.
- Cụm hoa trên ngọn thân có
lá, ít hoa. Các lá bắc xếp hai
hàng, mỗi lá bắc bao một cụm
nhỏ (Cincinnus) có 1-4 hoa. Chỉ
nhị rất ngắn, phần phụ trung đới
kéo dài thành mào rộng, cong
ngược lại, nhị lép bên dạng cánh
tràng rộng.
Thường mọc nơi vách
đá ẩm có nước rỉ
xuống, ở độ cao 1200-
1600m. Trên thế giới
có khoảng 10 loài, phân
bố ở vùng nhiệt đới
Châu Á, vùng tây - nam
dãy Himalaya ở
Mianma, Trung Quốc,
Thái Lan. Việt Nam có
1 loài.
5 Cauley (Benth)
Royle ex Hook.
Cầu ly
- Cây thảo nhỏ, mảnh, cao 20-
80cm.
- Cụm hoa trên ngọn thân có
lá, thường có 2-10 hoa đính
thưa. Mỗi lá bắc chỉ bao một
hoa.

- Hoa thường có màu vàng,
hai thùy tràng bên dính 1/2 ở
phía gốc với cánh môi; nhị lép
bên dạng cánh tràng, cánh môi
dạng nêm rộng, xoè ra, đầu rách
mép. Quả hình cầu.
Cây phụ sinh, nơi râm
mát dưới tán cây khác.
Trên thế giới có 5 loài,
phân bố ở Ấn Độ,
Mianma, Nepal, Butan,
Trung Quốc, Thái Lan.
Việt Nam có 1 loài.



5

6 Curuma L. nom.
Cons.
Nghệ
- Cây thảo, cao 1-2m, thân rễ
có nhánh, dày, nạc, có mùi
thơm.
- Cụm hoa mọc từ thân rễ hay
giữa các bẹ lá, đôi khi hoa xuất
hiện trước lá. Các lá bắc dính
với nhau ở 1/2 chiều dài phía
dưới và làm thành dạng túi,
phần trên xòe ra, phía đầu các lá

bắc có màu sắc khác nhau, gốc
mỗi bao phấn kéo dài xuống
phía dưới thành dạng cựa.
Cây ưa bóng, mọc dưới
tán rừng ẩm, ven suối,
ven nương rẫy, sinh
trưởng tốt trên đất giàu
dinh dưỡng, đất phù sa,
nhiều mùn ẩm, thoát
nước, không chịu úng.
Trên thế giới có khoảng
50 loài, chủ yếu ở vùng
nhiệt đới Châu Á, 1
loài ở Úc. Việt Nam có
18-20 loài.
7 Distichochlamys
M. F. Newman
Gừng đen
- Cây thảo nhỏ, các bẹ lá
không ôm lấy nhau tạo thành
thân giả, rễ nhỏ.
- Mặt dưới phiến lá nâu nhạt,
nâu đỏ; cuống lá dài 15-25cm.
- Cụm hoa có cuống, mọc
giữa các bẹ lá, ít hoa.
- Hoa màu vàng, cánh môi
hình trứng rộng đầu hay gần
hình tam giác ngược, xẻ sâu hay
nông thành 2 thùy.
Cây ưa bóng, ưa ẩm

hay mọc ven suối, dưới
tán rừng. Đây là chi đặc
hữu của Việt Nam. Chi
này có 3 loài, mới chỉ
phát hiện thấy ở các
tỉnh miền Trung Việt
Nam.

8 Elettaria L.
Maton
Trúc sa, Tiểu
đậu khấu
- Cây thân thảo cao từ 2 –
5.5 m.
- Cụm hoa có cuống, mọc ở
các bẹ lá
- Hoa màu hồng, cánh môi
màu vành.

Cây ưa bóng, mọc dưới
tán rừng ẩm. Trên thế
giới có 3 loài, phân bố
ở Ấn Độ, Srilanka,
Singapo, Lào,
Campuchia, Nam Mỹ.
Ở Việt Nam có 1 loài
gặp ở miền Bắc.

6

9 Elettariopsis
baker
Tiểu đậu
- Cây thảo 1m. Cụm hoa mọc
từ thân rễ.
- Mỗi lá bắc bao 1 cụm nhỏ
(Cincinnus) có 1-2 hoa.
- Hoa có đài màu trắng hoặc
hồng, chỉ nhị ngắn, rộng, phần
phụ trung đới kéo dài thành
hình vuông. Quả hình cầu, mầu
nâu đỏ, có gờ theo chiều dọc
hay không
Thường mọc nơi
đất mùn ẩm, ven
đường mòn trong
rừng, dưới tán cây.
Trên thế giới có
khoảng 12 loài,
phân bố ở Trung
Quốc, Lào, Thái
Lan, Malaysia,
Inđônêxia. Việt
Nam có 2 loài.
10 Etlingera Gieske
Ét ling
- Cây to cao đến 4-5m.
- Cụm hoa mọc từ thân rễ,

dạng bông hay đầu, xếp theo
vòng cầu đồng tâm trên một đế
phẳng, thường có vài hoa nở
đồng thời xòe ra. Cánh môi
dạng lưỡi dài.

Ven rừng, ven suối,
sườn đồi nơi ẩm.
Trên thế giới có
khoảng 70 loài,
phân bố ở Trung
Quốc, Ấn Độ,
Inđônêxia,
Malaysia, Thái
Lan, bắc Úc. Việt
Nam có 5 loài.
11 Gagnepainia K.
Schum.
Găng ba
- Cây thảo nhỏ, đầu rễ phình
lên thành củ. Lá chỉ phát triển
thành dạng bẹ lá, không có
phiến và lưỡi lá.
- Cụm hoa xuất hiện trước lá,
dưới cụm hoa là các bẹ lá dạng
vảy hẹp.
- Cánh môi chia 3 thùy rõ
ràng, thùy giữa dạng chỉ, hai
mép cuộn vào nhau theo chiều
dọc giống dạng ống, trừ phần

gốc xòe ra giống dạng tai, 2
thùy bên to, dạng xoan rộng hay
bầu dục.
Cây thường mọc
nơi đất mùn ẩm,
ven suối, sườn đồi,
dưới tán rừng. Mới
gặp ở miền Trung
và miền Nam Việt
Nam. Có 3 loài trên
thế giới, phân bố ở
vùng nhiệt đới
Đông Nam Á. Việt
Nam có 2 loài.



7

12 Geostachys
(baker) Ridl.
Địa sa
- Cây thảo cao 0,8-1 m.
- Cụm hoa mọc sát gốc thân có
lá, ít hoa.
- Lá bắc sớm rụng; lá bắc con
dạng ống, gần như hình thoi, bao
lấy 1 cụm nhỏ (Cincinnus) có 3-4
hoa.
- Bầu hình trứng.

- Quả nang, thuôn
Thường mọc nơi
đất mùn ẩm sườn
đồi, ven suối, dưới
tán rừng. Trên thế
giới có 5 loài, phân
bố chủ yếu ở
Malaysia, Thái
Lan. Việt Nam có
2 loài.
13 Globba L.
Lô ba
- Cây thảo nhỏ, mảnh, cao 0,2-
0,9(1,5)m.
- Cụm hoa trên ngọn thân có lá.
Mỗi lá bắc bao một cụm nhỏ
(cincinnus) trong có vài hoa, hoặc
bao 1 truyền thể (bulbil), bao
phấn có hay không có phần phụ
kéo dài thành dạng cánh nhọn ở
các cạnh ngoài, nhị lép bên dạng
cánh tràng, cánh môi cong ngược
lại
Cây thảo ưa bóng,
ưa ẩm, thường
mọc dưới tán rừng,
ven suối, dọc khe
núi, có thể gặp ở
độ cao tới 1000m.
Có khoảng 100

loài, phân bố ở
vùng nhiệt đới
châu Á, 1 loài ở
Úc. Việt Nam có
14 loài.
14 Hedychium
Koen
Ngải tiên, Bạch
diệp
- Cây thảo cao 1-2(3)m, đôi khi
phụ sinh, lưỡi lá thường dài, rất
mỏng.
- Cụm hoa trên ngọn thân có lá,
mỗi lá bắc bao lấy một cụm nhỏ
(Cincinnus) có 1-4 hoa, nhị lép
bên dạng cánh tràng, rộng hơn
thùy tràng, gốc không dính với
cánh môi.
- Hoa chỉ có một màu trắng,
vàng hay đỏ, thường có mùi
thơm. Quả nang hình cầu, mở
bằng 3 van.
Thường mọc ven
nương rẫy, sườn
đồi, núi, dưới tán
rừng, đặc biệt ven
suối. Có khoảng
50 loài, phân bố
chủ yếu ở Châu Á,
ngoài ra còn có ở

Châu Phi
(Madagascar). Việt
Nam có 12 loài, 1
thứ.



8

15 Hornstedtia
Retz.
Giả sa nhân.
- Cây thảo cao 1-2(4)m.
- Cụm hoa mọc từ thân rễ, gần
gốc thân giả, hình trứng hay thoi,
cuống cụm hoa ngắn.
- Các lá bắc xếp lợp, những lá
bắc ở dưới và ngoài cùng dày,
bất thụ, mầu đỏ, lá bắc hữu thụ ở
phía trên, chứa 1 hoa.
- Quả nang gần hình cầu, gần
như 3 góc, nhẵn, mở đến gần
gốc.
Mọc nơi đất ẩm,
ven đường mòn,
ven suối, bờ đá
ẩm. Có khoảng 60
loài ở vùng nhiệt
đới Châu Á. Việt
Nam mới phát hiện

được 1 loài.

16 Kaempferia L.
Địa liều, Thiều
liều
- Cây thảo nhỏ, đầu rễ thường
phình lên thành dạng củ.
- Thân giả rất ngắn hoặc không
có, phiến lá đôi khi có đốm màu
hay hồng ở mặt dưới.
- Cụm hoa đầu, mọc giữa các
bẹ lá hay ở đất từ thân rễ, hoa
xuất hiện trước hay sau khi có lá.

- Nhị lép bên dạng cánh tràng,
cánh môi trắng hay hồng, đôi khi
có đốm và màu khác ở gần gốc
cánh môi.
Cây thảo thường
sống nơi đất mùn
ẩm, ven nương
rẫy, trong hốc đá,
dưới tán rừng.
Trên thế giới có
khoảng 50 loài,
phân bố ở vùng
nhiệt đới Châu Á.
Việt Nam có 8
loài.

17 Siliquamomum
Baill.
Sa nhân giác
- Cây thảo cao 1-2m.
- Cụm hoa chùm, trên ngọn
thân có lá, hoa thưa.
- Hoa có cuống dài, gần đầu có
khớp.
- Quả nang dài dạng quả cải,
dài gấp nhiều lần rộng.
Thường mọc ở các
sườn núi ẩm ở độ
cao 800-1500m.
Chỉ có 1 loài duy
nhất, phân bố ở
Việt Nam và
Trung Quốc
18 Stahlianthus
Ktunze
- Cây thảo, gần như không
thân, đầu rễ phình lên thành dạng
củ.
Cây thảo thường
mọc nơi ẩm, ven
nương rẫy, khe



9

Tâm thất gừng - Cụm hoa dạng đầu, thường
được bao bởi một lá bắc tổng bao
hình chuông.

suối, hốc khe nơi
ẩm. Trên thế giới
có 6 loài, phân bố
ở Ấn Độ, Trung
Quốc, Campuchia,
Lào, Thái Lan.
Việt Nam có 2
loài.
19 Zingiber Boehm
Gừng, Khương.
- Cây thảo cao đến 2-3m.
- Cụm hoa hình nón hẹp, mọc
từ thân rễ sát mặt đất hay trên
ngọn thân có lá.
- Đặc điểm dễ nhận biết nhất là
2 mép phần tiếp nối giữa cuống lá
và bẹ lá giống như khuỷu (đầu
gối); phần phụ của trung đới kéo
dài và cong ở đầu, bao lấy vòi
nhụy.
- Toàn cây thường có mùi hắc.
Ven suối, dưới tán
rừng, ven đồi, hay
còn được trồng.
Trên thế giới có
khoảng 150 loài,

chủ yếu phân bố ở
vùng Châu Á nóng
ẩm. Việt Nam có
14-17 loài.


1.1 Giá trị sử dụng
Từ thời xa xưa, cây thuộc họ gừng được xem như là cây gia vị hay dùng làm
chất bảo quản thực phẩm, chất nhuộm màu, mỹ phẩm và dùng trong y học truyền
thống tại Ayurveda, Sidha, Unani, và Tây Tạng (Duke, 2003). Các chất màu của
Nghệ (Curcumin) được sử dụng như là một màu thực phẩm an toàn trong pho mát,
các loại gia vị, mù tạt, sản phẩm ngũ cốc, Các nghiên cứu cho rằng chất
Curcumin là không độc hại đối với con người ngay cả ở liều 8000 mg/ngày/người
và dùng liên tục nhiều ngày (Cheng, 2001). Riêng đối với cây gừng không chỉ dùng
làm gia vị hàng ngày, gừng còn được biêt đến như là cây thảo mộc có lợi cho sức
khoẻ. Gừng được dùng trong điều trị ung thư, giảm cân, giúp giảm sự khó chịu
trong dạ dày
Trong nhóm cây họ gừng, cây riềng được biết là cây thuốc dùng trong nhân
dân. Đông y cây riềng đươc mô tả là cây có vị cay, mùi thơm, tính ẩm vào hai kinh
tỳ và vị có tác dụng giảm đau, tiêu thức ăn. Trong Tây y củ riềng dùng là thuốc kích
tiêu hoá, chữa chứng đầy hơi, đau dạ dày, cảm sốt và đặc biệt là chữa khàn tiếng rất
tốt Bên cạnh đó cây ngải củng là một trong những cây mang nhiều vị thuốc chữa
bệnh, trong y học cổ truyền ngải là cây có vị cay, mùi thơm, tính ấm có tách dụng



10

khư phong trừ thấp, ôn trung tán hàn và tinh dầu có tính gây trung tiện, trừ gun. Giá
trị sử dụng của một số cây họ gừng được tóm tắt trong Bảng 1.2.

Bảng 1.2. Giá trị sử dụng của một số cây họ gừng (Phạm Hoàng Hộ, 1972)
Chi Công dụng
Riềng Được dùng làm gia vị và làm thuốc.
Nghệ Có thân rể làm gia vị, làm thuốc chửa bệnh dạ dày, bệnh vàng
da, dung cho phụ nử sau khi sinh.
Gừng Có thân rể thơm cay, dung làm gia vị, làm mức, làm thuốc, có
tác dụng hưng phấn, dễ tiêu.
Gừng gió Có thân rễ vị đắng và cay, được dùng để làm thuốc.
Ngải Có vị đắng, cay, mùi thơm, tính hơi ấm có tác dụng điều hòa
khí huyết, trừ hàn thấp, an thai, cầm máu
1.2 Ứng dụng dấu phân tử DNA trong nghiên cứu đa dạng di truyền
Dấu phân tử DNA được biết là một trong những công cụ hữu ích dùng trong
nghiên cứu đa dạng di truyền của cây trồng. Do đó kỹ thuật này đã được dùng để
khảo sát phân loại và nhân diện các cây thuộc họ gừng đã được nhiều nhà nghiên
cứu trên thế giới quan tâm. Dựa vào trình tự của gene ITS và matK, Kress et al
(2002) đã phân loại các cây thuộc họ gừng. Bên cạnh đó các dấu phân tử RAPD,
ISSR, RFLP cũng đã được sử dụng để phân tích đa dạng di truyền trên các loài
thuộc họ gừng như Pinheiro (2003) phân tích đa dạng di truyền 20 giống Nghệ
thuộc chi Curcuma bằng dấu phân tử RAPD ở Bồ Đào Nha. Shakeel Ahmad Jatoi
(2006) đã khảo sát sự đa dạng di truyền ở cây họ gừng bằng cách sử dụng chỉ thị
phân tử SSR và RAPD. Maytinee Kladmook (2010) đã đánh giá sự đa dạng di
truyền ở cây gừng (Zingiber cassumunar Roxb.) Thái Lan bằng cách sử dụng dấu
phân tử AFLP. Một thử nghiệm dựa trên RAPD cho thấy sự đa dạng di truyền của
Curcuma zedoaria được duy trì ở một mức độ lớn hơn trong các quần thể đồi núi
hơn so với các quần thể đồng bằng và cao nguyên (Islam et al., 2005) ở
Bangladesh. Jaleel Kizhakkayil và B. Sasikumar (2010) cũng đã nghiên cứu, đánh
giá sự đa dạng di truyền ở cây gừng (Zingiber officinale Rosc.) dựa vào dấu chỉ thị
phân tử ISSR và RAPD. Cao and Komatsu (2003) thiết lập phương pháp nhận
dạng phân tử đơn giản và nhanh chóng cho sáu loài Curcuma thuốc từ Trung Quốc

sử dụng các trình tự nucleotide thân cây. Kerala (2006) đã sử dụng dấu phân tử
ISSR và RAPD để khảo sát sự đa dạng di truyền chi Curcuma ở Ấn Độ.



11

Đối với cây gừng, Pandotra et al (2013) ứng dụng dấu phân tử ISSR và SSR kết
hợp với kỹ thuật sinh hoá HPLC đã cho thấy sự đa dạng di truyền giữa 18 giống
gừng ở Himalayas. Dựa vào kết quả thống kế nhóm tác giả nhận định dấu phân tử
ISSR và SSR có thể phân nhóm rất hiệu quả trong mối tương quan di truyền gần
giữa các giống gừng.
Ở trong nước, các nghiên cứu về họ Gừng đã được tiến hành từ rất lâu nhưng
chủ yếu là tập trung vào phân tích thành phần hóa học và khảo sát một số tác dụng
sinh học. Một số nghiên cứu tiêu biểu như: nghiên cứu thành phần hóa học và xác
định cấu trúc một số chất trong dịch chiết thân rễ của cây Riềng (Alpinia purpurata)
ở Thành phố Hội An, Quảng Nam. Khảo sát mối quan hệ di truyền và hàm lượng
curcumin một số loài Nghệ từ các vùng khác nhau ở Việt Nam. Các nghiên cứu về
tính đa dạng di truyền của họ Gừng dựa vào kiểu gen vẫn còn nhiều hạn chế, do đó
đề tài này được thực hiện nhằm khảo sát mối tương quan di truyền của cây họ gừng
thuộc vùng ĐBSCL được thực hiện dựa vào dấu phân tử ISSR.






12

CHƯƠNG 2

PHƯƠNG TIỆN – PHƯƠNG PHÁP
2.1 PHƯƠNG TIỆN
2.1.1 Thời gian và địa điểm thực hiện đề tài
Đề tài được thực hiện từ tháng 5/2013 – 11/2014
- Giai đoạn 1: Từ 5/2013 tiến hành trồng các cây họ gừng đã được thu tại tỉnh
ĐBSCL tại trại thực nghiệm giống nông nghiệp, Bộ môn Di Truyền Giống Nông
Nghiệp, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, Trường Đại Học Cần Thơ
nhằm đánh giá một số chỉ tiêu nông học và thu mẫu lá để phân tích DNA trong
phòng thí nghiệm.
- Giai đoạn 2: Từ 7/2013 – 12/2013 tiến hành phân tích DNA tại phòng thí
nghiệm Di truyền giống nông nghiệp, Bộ môn Di Truyền Giống Nông Nghiệp,
Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, Trường Đại Học Cần Thơ.
2.1.2 Vật liệu
Các mẫu nghiên cứu gồm 17 mẫu họ Gừng gồm bốn chi nghệ, gừng, riềng và
ngải, chúng được thu thập tại một số địa phương ở các tỉnh thuộc khu vực Đồng
Bằng Sông Cửu Long. Tất cả các mẫu được trồng trong bao tại trại thực nghiệm
Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng – Trường Đại Học Cần Thơ (Bảng 2.1).
2.1.3 Thiết bị
Các thiết bị và dụng cụ cần thiết trong phòng thí nghiệm như cân điện tử
Adventure của AHAUS (Mỹ), máy ủ nước nóng WB/OB 7-45 WBU 45 của
Menmert (Đức), máy ly tâm Mikro 22R (Hetich, Đức), máy PCR GenAmp PCR
system 2007 (Amplied Biosystems – Singapore), lò vi sóng EM – G47758
(SANYO, Nhật), bộ điện di OWL A2 (Thermo Sientific, Malaysia), máy đọc gel
bằng tia UV (BioBlock Sientific, Pháp), máy ảnh, tủ lạnh SR-S22TN(S) và tủ lạnh -
29
o
C MDF-135 (SANYO, Nhật).
Ngoài ra, còn sử dụng một số dụng cụ khác như: ống đong, bình tam giác, tube
1.5 ml, 200µl, bao tay, kéo, chày, cối nghiền, paraffin.
2.1.4 Hóa chất

Hóa chất ly trích DNA: CTAB buffer, chloroform, phenol, RNAse, ethanol
70%

và 100%

, β-mercaptoethanol, Isopropanol.
Hóa chất dung trong PCR và điện di: PCR buffer, Taq polymerase, dNTP,
MgCl
2
, agarose tinh khiết, H
2
O PCR, loading dye, ethidium bromide.




13

Bảng 2.1 Danh sách các mẫu vật liệu được nghiên cứu.
STT Ký hiệu Tên Vị trí
1 A1 Nghệ vàng Chợ Mới – An giang
2 A2 Nghệ vàng Long Mỹ - Vị Thủy – Hậu Giang
3 A3 Nghệ vàng Thị Trấn cầu kè – Vinh Long
4 A4 Nghệ vàng Đồng Tháp Mười – Đồng Tháp
5 A6 Nghệ vàng Tam Bình – Vĩnh long
6 A7 Nghệ vàng Long An – Vĩnh Long
7 A9 Nghệ vàng Trà Ôn – Vĩnh Long
8 A10 Nghệ đen Đồng Tháp Mười – Đồng Tháp
9 A5 Nghệ đen Tịnh Biên – An Giang
10 B1 Gừng Long Mỹ - Vị Thủy – Hâu Giang

11 B3 Gừng Trà Ôn – Vĩnh Long
12 B4 Gừng Đồng Tháp Mười – Đồng Tháp
13 C1 Riềng Đồng Tháp Mười – Đồng Tháp
14 C2 Riềng Long Mỹ - Vị Thủy – Hậu Giang
15 D1 Ngãi xanh Đồng Tháp Mười – Đồng Tháp
16 D4 Ngãi máu Đồng Tháp Mười – Đồng Tháp
17 D5 Ngãi máu Long Mỹ - Vị Thủy – Hậu Giang

2.2 PHƯƠNG PHÁP
2.2.1 Đánh giá các đặc tính nông học
Các thí nghiệm được trồng trong chậu và được quan sát các đặc tính nông học
được trình bày trong Bảng 2.2.