Nghiên cứu khả năng nhân giống gừng núi đá zingiber purpureum roscoe bằng phương pháp in vitro

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NÔNG THỊ NHỊ
Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG NHÂN GIỐNG CÂY GỪNG NÚI ĐÁ

(Zingiber purpureum Roscoe) BẰNG PHƢƠNG PHÁP IN VITRO

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo
Chuyên ngành
Khoa
Khóa học

: Chính quy
: Công nghệ Sinh học
: CNSH - CNTP
: 2012 - 2016

Thái Nguyên, năm 2016


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NÔNG THỊ NHỊ
Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG NHÂN GIỐNG CÂY GỪNG NÚI ĐÁ

(Zingiber purpureum Roscoe) BẰNG PHƢƠNG PHÁP IN VITRO

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo
: Chính quy
Chuyên ngành : Công nghệ Sinh học
Khoa
: CNSH - CNTP
Lớp
: K44 - CNSH
Khóa học
: 2012 - 2016
Giảng viên hƣớng dẫn: 1.Th.S Nguyễn Thị Tình
2. Th.S Nguyễn Xuân Vũ
Khoa CNSH-CNTP- Trƣờng Đại học Nông Lâm Thái Nguyên

Thái Nguyên, năm 2016


i

LỜI CẢM ƠN

Kết thúc thời gian 6 tháng thực tập tại phòng thí nghiệm nuôi cấy mô Tế Bào
Thực Vật, Khoa Công nghệ Sinh học & Công nghệ Thực phẩm, Trường Đại học
Nông Lâm đến nay em đã hoàn thành đề tài thực tập tốt nghiệp.
Để hoàn thành khóa luận này, em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sự tri ân
sâu sắc đến Ban giám hiệu nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa cùng toàn thể các thầy
cô giáo trong khoa đã tạo điều kiện tốt nhất giúp đỡ em trong thời gian qua để em

có thể hoàn thành đề tài tốt nghiệp Đại học đạt được kết quả như hôm nay.
Và đặc biệt Em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cô Th.S Nguyễn Thị Tình và
Th.S Ma Thị Hoàn đã tận tình hướng dẫn, dạy bảo trong suốt quá trình thực hiện và
hoàn thành tốt đề tài tốt nghiệp: “Nghiên cứu khả năng nhân giống Gừng Núi Đá
(Zingiber purpureum Roscoe) bằng phương pháp in vitro” đến nay em đã hoàn
thành khóa luận tốt nghiệp của mình.
Cuối cùng, Em cũng xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến toàn thể gia đình, người
thân, bạn bè, những người đã luôn bên cạnh em, cổ vũ tinh thần lớn lao và đã ủng
hộ em trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu.
Trong quá trình thực tập, cũng như là trong quá trình làm báo cáo thực tập
thời gian có hạn, trình độ, kỹ năng bản thân còn nhiều hạn chế nên khó tránh được
những sai sót, em rất mong các thầy cô bỏ qua và Em mong nhận được những ý
kiến đóng góp quý báu, chỉ bảo của Thầy Cô và các bạn để em học thêm nhiều kinh
nghiệm trong lĩnh vực này đề tài được đầy đủ và hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên, ngày 28 thán 05 năm 2016
Sinh viên thực hiện

Nông Thị Nhị


ii

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1. Các loài thuộc chi Zingiber Mill. ở Việt Nam [4]. .....................................5
Bảng 4.1: Kết quả ảnh hưởng của các loại hóa chất khử trùng đến khả năng tạo vật
liệu vô trùng (sau 7 ngày nuôi cấy) ..........................................................38
Bảng 4.2: Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ hóa chất và thời gian khử
trùng bằng dung dịch HgCl2 đến khả năng tạo vật liệu sạch bệnh
(sau 7 ngày) ..............................................................................................40

Bảng 4.3: Ảnh hưởng của một số môi trường đến khả năng tái sinh chồi cây Gừng
Núi Đá (MS, B5, WPM *) ........................................................................43
Bảng 4.4: Kết quả ảnh hưởng của Kinetin đến khả năng nhân nhanh của cây Gừng
Núi Đá (sau 30 ngày) ................................................................................45
Bảng 4.5: Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ kinitin kết hợp BA đến khả
năng nhân nhanh chồi Gừng Núi Đá (sau 30 ngày nuôi cấy)...................47
Bảng 4.6: Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ kinetin và BA kết hợp NAA
đến khả năng nhân nhanh chồi Gừng Núi Đá (sau 30 ngày nuôi cấy) .....50
Bảng 4.7: Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng nước dừa đến khả năng
sinh trưởng và phát triển của cây Gừng Núi Đá (sau 30 ngày nuôi cấy) .53
Bảng 4.8: Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ NAA đến khả năng ra rễ của
cây Gừng Núi Đá sau 40 ngày nuôi cấy. ..................................................56
Bảng 4.9: Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ NAA kết hợp với than hoạt
tính đến khả năng ra rễ của cây Gừng Núi Đá sau 40 ngày nuôi cấy.......59


iii

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1: Sự phân hóa và phản phân hóa tế bào .......................................................13
Hình 3.1: Ảnh cây và Củ Gừng Núi Đá (Zingber purpureum Roscoe) được đưa vào
nuôi cấy mô ..............................................................................................26
Hình 4.1: Biểu đồ thể hiện tỷ lệ mẫu sạch với các loại hóa chất khử trùng đến tỷ lệ
sống của mẫu tạo vật liệu vô trùng mẫu Gừng Núi Đá (sau 7 ngày
nuôi cấy) ...................................................................................................38
Hình 4.2: Biểu đồ thể hiện tỷ lệ mẫu sạch không nhiễm với nồng độ và thời gian
khử trùng của dung dịch HgCl2 đến tỷ lệ sống của mẫu tạo vật liệu vô
trùng (sau 7 ngày nuôi cấy) ......................................................................41
Hình 4.3: Chồi Gừng Núi Đá tái sinh trên các loại môi trường (sau 40 ngày nuôi cấy) ..43

Hình 4.4: Chồi Gừng Núi Đá (Zingiber purpureum Roscoe.) khi bổ sung Kinetin ở
các nồng độ khác nhau (30 ngày nuôi cấy) ..............................................45
Hình 4.5: Chồi Gừng Núi Đá (Zingiber purpureum Roscoe.) khi bổ sung Kinetin kết
hợp BA ở các nồng độ khác nhau (30 ngày nuôi cấy) .............................47
Hình 4.6: Chồi Gừng Núi Đá (Zingiber purpureum Roscoe.) khi bổ sung Kinetin kết
hợp BA ở các nồng độ khác nhau (30 ngày nuôi cấy) .............................50
Hình 4.7: Chồi Gừng Núi Đá (Zingiber purpureum Roscoe.) khi bổ sung nước dừa
ở các nồng độ khác nhau (30 ngày nuôi cấy) ...........................................54
Hình 4.8: Ảnh rễ cây Gừng Núi Đá (Zingiber purpureum Roscoe) trong môi trường
ra rễ bổ sung NAA (Sau 40 ngày nuôi cấy) .............................................57
Hình 4.9: Ảnh rễ cây Gừng Núi Đá (Zingiber purpureum Roscoe) trong môi trường
ra rễ bổ sung NAA kết hợp với than hoạt tính (Sau 40 ngày nuôi cấy) ...59


iv

DANH MỤC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT

B1

: Thiamin

B3

: Nicotinic acid

BA

: 6-Benzylaminopurine

CT

: Công thức

CTTN

: Công thức thí nghiệm

CV%

: Hệ số biến động Coeficcinent of Variation

ĐC

: Đối chứng

GA3

: Gibberellic acid

IAA

: Indole-3-acetic acid

Kinetin

: 6-Furfurylaminopurine

LSD

: So sánh theo giá trị khác biệt có nghĩa nhỏ nhất ở mức   0,05
(Least Singnificant Difference Test)

MS

: Murashige and Skoog’s

NAA

: -Naphlene axetic acid

Kin

: Kinetin (6-furfuryl-aminopurien)

TB

: Trung bình

TLTK

: Tài liệu tham khảo

Tn

: Thí nghiệm

WPM

: Woody Plant Medium

v

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................. i
DANH MỤC CÁC BẢNG......................................................................................... ii
DANH MỤC CÁC HÌNH ......................................................................................... iii
DANH MỤC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT .................................................................. iv
MỤC LỤC ...................................................................................................................v
PHẦN 1. MỞ ĐẦU ....................................................................................................1
1.1. Đặt vấn đề ............................................................................................................1
1.2. Mục tiêu và yêu cầu của đề tài .............................................................................2
1.2.1. Mục tiêu đề tài ...................................................................................................2
1.2.2. Yêu cầu đề tài ....................................................................................................2
1.3. Ý nghĩa của đề tài .................................................................................................3
1.3.1. Ý nghĩa khoa học ..............................................................................................3
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn ...............................................................................................3
PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .........................................................................4
2.1. Tổng quan về chi Gừng (Zingiber) ......................................................................4
2.1.1. Họ gừng và chi Gừng ........................................................................................4
2.1.2. Vị trí phân loại Gừng núi đá (Zingiber) ............................................................7
2.1.3. Đặc điểm thực vật và phân bố của Họ Gừng (Zingiberraceae) ........................7
2.1.3.1. Đặc điểm thực vật chung của cây họ Gừng ...................................................7
2.1.3.2. Phân bố sinh thái ............................................................................................8
2.1.4. Giới thiệu về Gừng Núi Đá ...............................................................................9
2.1.4.1. Thân................................................................................................................9
2.1.4.2. Lá ..................................................................................................................10
2.1.4.3. Hoa ...............................................................................................................10
2.1.4.4. Củ .................................................................................................................10

2.1.4.5. Phân bố sinh thái ..........................................................................................10
2.1.4.6. Thành phần hóa học .....................................................................................10


vi

2.1.4.7. Giá trị dược liệu ...........................................................................................11
2.2. Cơ sở khoa học của nuôi cấy mô tế bào thực vật ...............................................12
2.2.1. Khái niệm nuôi cấy mô tế bào thực vật...........................................................12
2.2.2. Tính toàn năng của tế bào thực vật .................................................................12
2.2.3. Sự phân hóa và phản phân hóa tế bào .............................................................13
2.3. Các nhân tố ảnh hưởng tới quá trình nhân giống bằng nuôi cấy mô tế bào thực
vật ..............................................................................................................................14
2.3.1. Môi trường nuôi cấy mô tế bào thực vật .........................................................14
2.3.1.1. Nguồn Cacbon ..............................................................................................14
2.3.1.2. Các nguyên tố khoáng đa lượng, vi lượng ...................................................15
2.3.1.3. Vitamin .........................................................................................................15
2.3.1.4. Các chất hữu cơ tự nhiên ..............................................................................16
2.3.1.5. Các thành phần khác ....................................................................................16
2.3.1.6. pH của môi trường .......................................................................................16
2.3.1.7. Các chất điều hòa sinh trưởng ......................................................................17
2.3.2. Môi trường vật lý ............................................................................................18
2.3.2.1. Ánh sáng .......................................................................................................18
2.3.2.2. Nhiệt độ ........................................................................................................19
2.3.2.3. Độ ẩm ...........................................................................................................19
2.3.3. Vật liệu nuôi cấy .............................................................................................19
2.3.4. Điều kiện vô trùng ...........................................................................................20
2.4. Tình hình nghiên cứu một số cây thuộc Họ Gừng(Zingiber) trên thế giới và
Việt Nam ...................................................................................................................21
2.4.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới ..................................................................21

2.4.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam ..................................................................23
PHẦN 3. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........26
3.1. Đối tượng vật liệu nghiên cứu, hóa chất và thiết bị ...........................................26
3.1.1. Đối tượng và vật liệu nghiên cứu ....................................................................26
3.1.2. Hóa chất và thiết bị .........................................................................................26


vii

3.2. Phạm vi, địa điểm và thời gian nghiên cứu ........................................................27
3.3. Nội dung nghiên cứu ..........................................................................................27
3.3.1. Nội dung 1: Nghiên cứu ảnh hưởng của hóa chất khử trùng, nồng độ hóa chất
khử trùng và thời gian khử trùng đến đến tỷ lệ sống của mẫu đế tạo vật liệu sạch
bệnh ...........................................................................................................................27
3.3.2. Nội dung 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của một số môi trường đến khả năng tái
sinh chồi cây Gừng Núi Đá .......................................................................................27
3.3.3. Nội dung 3: Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng chất kích thích sinh trưởng
Kinetin, BA, NAA tới khả năng nhân nhanh của chồi cây Gừng Núi Đá ................27
3.3.4. Nội dung 4: Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ nước dừa đến khả năng sinh
trưởng và phát triển của cây Gừng Núi Đá ...............................................................28
3.3.5. Nội dung 5: Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ chất kích thích sinh trưởng
NAA, than hoạt tính đến khả năng ra rễ và tạo cây hoàn chỉnh cây Gừng Núi Đá .......28
3.4. Phương pháp nghiên cứu....................................................................................28
3.4.1. Điều kiện bố trí thí nghiệm .............................................................................28
3.4.2. Chuẩn bị môi trường nuôi cấy in vitro ............................................................28
3.4.3. Phương pháp nghiên cứu.................................................................................28
3.4.3.1. Nội dung 1: Nghiên cứu ảnh hưởng của các hóa chất khử trùng chất khử
trùng, nồng độ hóa chất khử trùng và thời gian khử trùng đến đến tỷ lệ sống của
mẫu đế tạo vật liệu sạch bệnh ...................................................................................28
3.4.3.2. Nội dung 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của một số môi trường đến khả năng tái

sinh chồi cây Gừng Núi Đá .......................................................................................30
3.4.3.3. Nội dung 3: Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ chất kích thích sinh trưởng
Kinitin, BA, NAA tới khả năng nhân nhanh chồi cây Gừng Núi Đá .......................31
3.4.3.4. Nội dung 3: Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng nước dừa đến khả năng
sinh trưởng và phát triển của cây Gừng Núi Đá .......................................................33
3.4.3.5. Nội dung 4: Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ kích thích sinh trưởng
NAA và than hoạt tính đến khả năng ra rễ và tạo cây hoàn chỉnh cây Gừng Núi Đá
...................................................................................................................................33


viii

3.6. Phương pháp thu thập, xử lý số liệu và chỉ tiêu đánh giá ..................................35
3.6.1. Thu thập số liệu ...............................................................................................35
3.6.2. Các chỉ tiêu theo dõi ........................................................................................35
3.6.3. Phương pháp xử lý số liệu ...............................................................................36
PHẦN 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .....................................37
4.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của các hóa chất khử trùng chất khử trùng, nồng độ hóa
chất khử trùng và thời gian khử trùng đến khả năng tạo vật liệu

sạch bệnh .......37

4.1.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của một số hóa chất khử trùng đến tỷ lệ sống của mẫu
tạo vật liệu sạch bệnh ................................................................................................37
4.1.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ hóa chất và thời gian khử trùng bằng
dung dịch HgCl2 đến tỷ lệ sống của mẫu tạo vật liệu sạch bệnh ..............................39
4.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của một số môi trường đến khả năng tái sinh chồi cây
Gừng Núi Đá .............................................................................................................42
4.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng chất kích thích sinh trưởng Kinetin, BA,
NAA tới khả năng nhân nhanh chồi cây Gừng Núi Đá ............................................44

4.3.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng Kinetin đến khả năng nhân nhanh chồi
cây Gừng Núi Đá........................................................................................................45
4.3.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của Kinetin kết hợp với nồng độ BA đến khả nhân
nhanh chồi cây Gừng Núi Đá ....................................................................................46
4.3.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ kinetin và BA kết hợp NAA đến khả
năng nhân nhanh chồi Gừng Núi Đá .........................................................................49
4.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng nước dừa đến khả năng sinh trưởng và
phát triển của cây Gừng Núi Đá ................................................................................52
4.5. Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng chất kích thích sinh trưởng đến khả năng
ra rễ và tạo cây hoàn chỉnh cây Gừng Núi Đá ..........................................................55
4.5.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ NAA và than hoạt tính đến khả năng ra
rễ cây Gừng Núi Đá ..................................................................................................56
4.5.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ NAA kết hợp than hoạt tính đến khả
năng ra rễ cây Gừng Núi Đá .....................................................................................59


ix

PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................61
5.1. Kết luận ..............................................................................................................61
5.2. Kiến nghị ............................................................................................................61
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................
I. Tài liệu tiếng Việt ......................................................................................................
II. Tài liệu tiếng Anh .....................................................................................................
III. Tài liệu Internet .......................................................................................................


1

PHẦN 1

MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Gừng Núi Đá có tên khoa học là: Zingiber purpureum Roscoe (Tên đồng
nghĩa Zingiber cassumunar Roxb. Zingiber montanum (J.Koenig) Link ex
A.Dietr.); Thuộc họ Gừng: (Zingiberaceae) là một họ thân thảo sống lâu năm với
các thân rễ bò ngang tạo củ,bao gồm 47 chi và khoảng trên 1000 loài. Ở Việt Nam
họ Gừng gồm 24 chi với 115 loài [10], [30], [31]. Gừng Núi Đá là một một trong
những loại thảo dược quý có giá trị dược liệu và giá trị kinh tế cao, là nguồn cung
cấp nguyên liệu cho ngành thực phẩm và cho ngành y học.
Cây Gừng Núi Đá là loại dược liệu quý có tính kháng sinh cao, dùng chữa các
bệnh viêm nhiễm, xương khớp, đau bụng, bệnh tim mạch… từ lâu đời trong y học cổ
truyền với các công dụng giúp giảm đau, chống viêm và điều trị bong gân [54]
Trên thế giới và cả Việt Nam đã có nhiều nghiên cứu được tiến hành về
thành phần hóa học của cây Gừng Núi Đá. Các nghiên cứu đã phân lập và xác định
cấu trúc của nhiều hợp chất trong cây Gừng thuộc các nhóm chất hóa học là:
Monoterpenes (tinh dầu) có tác dụng chống viêm, kháng khuẩn, chống vi khuẩn;
Arylbutanoids chống viêm, giảm đau; Dẫn xuất Curcuminoid chống viêm, chống
oxy hóa, chống vi khuẩn; Zerumbon có tác dụng ngăn chặn các gốc tự do sinh ra do
protein ở thời kỳ tiền nhiễm và ngăn chặn sự phát triển đột biến của tế bào ung thư.
Nhiều nghiên cứu cũng chứng minh Gừng Núi Đá có tác dụng giảm đau, chứng đau
dây thần kinh, chống co thắt, chống oxy hóa…[53].
Hiện nay trên thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng nhu cầu sản xuất
thuốc từ dược liệu ngày càng lớn dẫn đến tình trạng Gừng Núi Đá bị khai thác quá
mức, đã dẫn đến số lượng loài có khả năng khai thác tự nhiên còn rất ít và đứng
trước nguy cơ cạn kiệt. Gừng Núi Đá đã được xếp là một loại cây dược liệu quý
hiếm cần được bảo tồn gen theo Quyết định số 80/2005/QĐ- BNN của Bộ Nông


2

nghiệp và Phát triển nông thôn từ năm 2005 [39]. Do đó cần có định hướng đúng
đắn trong việc bảo tồn, duy trì nguồn dược liệu là vấn đề hết sức cần thiết.
Cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ ngày càng hiện đại thì việc
ứng dụng nuôi cấy mô tế bào thực vật (in vitro) trong nhân giống đã trở nên phổ
biến. Việc nhân giống gừng bằng phương phá nuôi cấy mô tế bào đã thành công ở
nhiều nước trên thế giới. Nhờ phương pháp này có thể tạo ra số lượng lớn cây giống
lớn sạch bệnh, chất lượng tốt, đồng thời góp phần bảo bảo tồn nguồn gen và phát
triển cây dược liệu nói chung. Tuy nhiên các nghiên cứu về nhân giống Gừng Núi
Đá trong nước còn ít và hạn chế. Do vậy việc nghiên cứu khả năng nhân nhanh
giống nhằm nâng cao hệ số nhân chồi ở cây Gừng Núi Đá là cần thiết. Đồng thời
kết quả của quá trình nhân giống bằng phương pháp in vitro sẽ cung cấp một số
lượng giống cây lớn giúp mở rộng diện tích canh tác nhằm đáp ứng nhu cầu cho thị
trường, phát triển kinh tế nâng cao thu nhập cho người trồng, tạo nguồn nguyên liệu
quý cho ngành dược liệu.
Xuất phát từ những vấn đề thực tiễn, chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu
khả năng nhân giống cây Gừng Núi Đá (Zingiber purpureum Roscoe) bằng
phương pháp invitro”. Kết quả của đề tài nghiên cứu nhằm tìm ra phương pháp
nuôi cấy tối ưu cho viêc nhân nhanh in vitro và góp phần hoàn thiện quy trình nhân
giống làm cơ sở xây dựng quy trình nhân nhanh giống cây Gừng Núi Đá nói riêng
và các cây dược liệu nói chung.
1.2. Mục tiêu và yêu cầu của đề tài
1.2.1. Mục tiêu đề tài
Nghiên cứu thành công khả năng nhân nhanh Gừng Núi Đá (Zingiber
purpureum Roscoe) bằng phương pháp in vitro.
1.2.2. Yêu cầu đề tài
- Nghiên cứu ảnh hưởng của một số hóa chất khử trùng, nồng độ và thời gian
khử trùng tốt nhất đến tỷ lệ sống của mẫu đế tạo vật liệu sạch bệnh.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của một số môi trường đến khả năng tái sinh chồi
cây Gừng Núi Đá.

3

- Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ chất kích thích sinh trưởng Kinetin,
BA, NAA đến khả năng nhân nhanh chồi cây Gừng Núi Đá.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ nước dừa đến khả năng sinh trưởng và
phát triển của cây Gừng Núi Đá.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ NAA và than hoạt tính đến khả năng ra
rễ và tạo cây hoàn chỉnh của cây Gừng Núi Đá.
1.3. Ý nghĩa của đề tài
1.3.1. Ý nghĩa khoa học
- Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ cung cấp các dẫn liệu khoa học về ảnh
hưởng của môi trường, chất kích thích sinh trưởng đến sự sinh trưởng và phát triển
của giống cây Gừng Núi Đá bằng phương pháp in vitro.
- Là tài liệu tham khảo thêm cho việc nghiên cứu và sản xuất tại các cơ sở.
- Cung cấp cơ sở dữ liệu cho việc xây dựng quy trình nhân nhanh giống in vitro
của cây Gừng Núi Đá nói riêng và các loại cây dược liệu khác ở Việt Nam nói chung.
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Kết quả nghiên cứu góp phần hoàn thiện quá trình nghiên cứu khả năng
nhân nhanh giống Cây gừng núi đá bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào thực vật.
- Quy trình nhân nhanh giống cây Gừng Núi Đá bằng phương pháp nuôi cấy
in vitro cung cấp một nguồn cây giống lớn đảm bảo số lượng và chất lượng phục vụ
cho sản xuất, đáp ứng nhu cầu của thị trường, tạo nguồn nguyên liệu quý cho ngành
y Dược.
- Bảo tồn được loại dược liệu quý hiếm đang đứng trước nguy cơ khai thác
cạn kiệt.


4

PHẦN 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Tổng quan về chi Gừng (Zingiber)
2.1.1. Họ Gừng và chi Gừng
Họ Gừng (Zingibeaceae) có nhiều chi và nhiều loài khác nhau gồm có 45 chi
gồm hơn 1300 loài. Hầu hết các cây thuộc họ Gừng chủ yếu phân bố ở vùng nhiệt
đới và cận nhiệt đới như các nước Đông Nam Á, Trung Quốc, Ấn Độ và Nhật Bản
[9], [8], [23]. Theo Phạm Hoàng Hộ [19], ở Việt Nam họ Gừng gồm 24 chi với 115
loài. Kết quả nghiên cứu của Trung tâm Tài nguyên thực vật cho thấy Việt Nam có
tài nguyên cây họ gừng (Gingiberaceae) phong phú cả về loài và trong loài [20].
Một số chi như: Riềng (Alpinia officinarum-Han), Nghệ (Curcuma domestica-Val.
hay Curcuma longa- L.), chi Gừng (Zingiber officinale-Rosc.), chi địa liền
(Kaempferia) và chi ngải tiên (Hedychieae), một số cây mọc ở tầng thấp như:
Ré (Alpinia speciosa- K. Chum.), Thảo quả (Amomum tsaoko-Roxb.) và sa
nhân (Amomum villosum-Lour.) các chi có số lượng loài cao và đa dạng di truyền
rộng [27]. Riêng chi Gừng Zingiber Trên thế giới có khoảng 156 loài, phân bố ở
vùng nhiệt đới châu Á, Australia và châu Á Thái Bình Dương từ Ấn Độ, Sri Lanka,
Bangladesh, Burma, Đông Dương tới Trung Quốc, Nhật Bản; qua Malaysia tới
Queensland. Đa số các loài tập trung chủ yếu ở phía nam Trung Quốc và bán đảo
Đông Dương.
Ở châu Á, Chi Zingiber có chủ yếu ở Trung Quốc (42 loài), Ấn Độ (18 loài)
và khu vực Đông Nam Á. Các nước ở Đông Nam Á là nơi trung tâm phong phú và
đa dạng nhất của chi Gừng. Một số khu vực chi Zingiber tập trung với số lượng loài
lớn như Thái Lan (26 loài), Borneo (31 loài), Malaysia (19 loài).
Việt Nam có 12 loài Phạm Hoàng Hộ đã thống kê [18], trong đó có nhiều cây
có giá trị. Một số loài hay gặp nhất trong chi Zingiber ở Việt Nam là Z. officinale
Rosc.(Gừng), Z. zerumbet (L) J. E. Sm. (Gừng gió) và Z. cassumunar Roxb. (Gừng
tía, Gừng dại, Gừng núi). Ở Việt Nam, chi Gừng được trồng ở khắp các địa phương

5

từ Bắc vào Nam, từ vùng núi cao đến đồng bằng và ngoài các hải đảo, đặc biệt là
các tỉnh miền núi
Theo 1 số TLTK và báo cáo gần đây nhất của TS. Nguyễn Quốc Bình, chi
Zingiber Mill. ở Việt Nam có 14 loài.
Bảng 2.1. Các loài thuộc chi Zingiber Mill. ở Việt Nam [4].
STT

Tên khoa học

1

Z. officinale Rosc.

2

Z. acuminatum Val.

3

4

5

6

7

Z.cochinchinensis

Gagnep.

Z. eberhardtii Gagnep.

Z. gramineum Noronha.
Z. monophyllum
Gagnep.

Tên Việt

Phân bố

Nam
Gừng,

Mọc hoang và được trồng ở khắp nơi

khương

trên cả nước.

Gừng nhọn

Phú Thọ (Thanh Sơn), Hòa Bình
(Mai Châu, Đù Bắc).

Gừng Nam

Quảng Trị (Đắk Krông), Kon Tum

Bộ

(Kon Plông), Gia Lai (KBang, Sơ
Pai).

Gừng
Eberhardt

Ninh Bình (Cúc Phương), Kon Tum
(Đắk Glei, Sa Thầy), Lâm Đồng
(Langbian, Đà Lạt)

Gừng lúa,

An Giang (Châu Đốc), Đồng Nai

Ngải trặc

(Biên Hòa), Kon Tum (Đắk Glei)

Gừng một lá

Hà Nội (Ba Vì), Ninh Bình (Cúc
Phương), Kon Tum (Đắk Glei)
Ninh Bình (Cúc Phương), Đắk Lắk

Z. pellitum Gagnep.

Gừng bọc da (Yok Đôn), Đồng Nai, Bà Rịa Vũng Tàu (Bà Rịa, Núi Dinh)

Z. montanum (Koenig)
8

Link ex Dietr. Syn:
(Z.purpureum Roscoe
hoặc Z. cassumunar
Roxb.)

Gừng tía,
Gừng dại,
Gừng núi,
Gừng đỏ

Lai Châu (Mường Khương), Quảng
Ninh (Uông Bí), Hà Nội (Từ Liêm),
Nghệ An, Quảng Nam (Nam Giang).


6

STT

Tên khoa học

Tên Việt

Phân bố

Nam

Lào Cai (Văn Bản, Bát Xát), Hà
Giang (Vị Xuyên), Tuyên Quang (Nà
Hang), Bắc Kạn (chợ Đồn), Phú Thọ
9

Z. rubens Roxb.

Gừng đỏ

(Hạ Hòa), Hòa Bình (Mai Châu),
Ninh Bình (Cúc Phương), Thanh
Hóa (Bá Thước), Kon Tum (Đắk
Glei)

10 Z. rufopilosum
Gagnep.

Gừng lông

Phú Thọ (Xuân Sơn), Tuyên Quang

hung

(Nà Hang), Hòa Bình (Mộc Châu),
Hà Nội (Ba Vì), Đắk Lắk

Gừng gió,
Riềng gió,
11 Z. zerumbet (L.) Smith

Ngải xanh,
Ngải mặt
trời,
Riềng dại

12 Z. collinsii J. Mood &
I.Theilade

13 Z. mioga (Thunb.) Rosc.

Mọc hoang và trồng ở các tỉnh miền
núi phía Bắc và Trung Bộ. Từ Lào Cai,
Hà Giang, Cao Bằng, Quảng Ninh,
Vĩnh Phúc vào Kon Tum, Đắk Lắk,
Lâm Đồng
Quảng Nam (Nam Giang), Kon Tum

Gừng Collin (Đắk Glei), Đắc Lắk (Đray Sup),
Bình Thuận (Tánh Linh)
Lu công

Lào Cai (Mường Khương), Hà Giang
(Đồng Văn), Sơn La (Thuận Châu)
Quảng Bình (Tuyên Hóa), Quảng

14 Z. laoticum
Gagnep.

Gừng lào

Nam
(Khâm Đức), Kon Tum (Sa Thầy,
Đắk Glei), Gia Lai (KBang)


7

2.1.2. Vị trí phân loại Gừng núi đá (Zingiber)
Theo hệ thống phân loại thực vât của Võ Văn Chi trong sách tra cứu tên cây
cỏ Việt Nam (2007) [11], Gừng núi đá Zingiber có vị trí phân loại như sau:
Giới thực vật (Regnum) - Plantae
Ngành Ngọc Lan (Phylum) - Magnoliophyta
Lớp Hành (class) - Liliopsida
Phân lớp Hành - Liliidae
Liên bộ Gừng - Zingiberanae
Bộ Gừng (Ordo) - Zingiberales
Họ Gừng (Family) - Zingiberaceae
Chi Gừng (Genus) - Zingiber
Loài (Species) Gừng Núi Đá-purpureum Roscoe
2.1.3. Đặc điểm thực vật và phân bố của họ Gừng (Zingiberraceae)
2.1.3.1. Đặc điểm thực vật chung của cây họ Gừng
Các loài trong họ này có đặc điểm thực vật chung là loài thực vật tự dưỡng
hay biểu sinh. Là cây cỏ, sống lâu năm cao 0,5-1,5 m. Thân rễ khỏe phát triển thành
nhiều nhánh, có khi phồng lên như củ tạo thành củ nằm ngang trên mặt đất. Thân
sinh khí không có hay mọc rất cao, do các bẹ lá ôm sát tạo thành.Thân cao 1-3m,
đôi khi cao tới 4-5m, không phân nhánh. Cây có mùi thơm hay mùi hắc như một số
loài trong chi Zingiber [46], [6], [14], [51].
Lá: Lá đơn, nguyên, xếp thành 2 dãy song song, thường hướng lên trên, đôi
khi nằm ngang gần như với mặt đất; có khi lá chỉ là bẹ lá dạng vảy. Bẹ lá kéo dài
tạo thành lưỡi nhỏ. Phiến lá có gân song song. Lá gồm các phần là: bẹ lá, cuống lá,

lưỡi lá và phiến lá. Bẹ lá có thể nguyên tạo thành một ống xẻ theo một đường dọc
đối diện với phiến. Ở nhiều cây, các bẹ lá xếp khít nhau thành một thân giả khí sinh.
Cuống lá không có hay có, ngắn hay dài (có thể dài tới 25cm), hình lòng máng nông
hoặc sâu. Lưỡi lá (thìa lìa): là phần giữa bẹ lá và cuống lá, từ bẹ lá kéo dài lên. Lưỡi
dày hay mỏng dạng màng, đầu nguyên hay xẻ 2, cụt ngang, dài 1-2mm tới vài cm.
Phiến lá hình mác, hình trứng hẹp, bầu dục, ít khi gần tròn; gốc phiến nhọn, hình


8

nêm hay gần tròn; đầu phiến thường nhọn, đôi khi thót nhỏ thành dạng đuôi, hiếm
khi tròn. Thông thường phiến lá màu xanh, nhưng ở một vài loài trong một số chi,
mặt trên lá có đốm trắng loang lổ 4 (Stahlianthus) hay dọc gân chính mặt trên nâu
đỏ (Curcuma) hoặc mặt dưới nâu đỏ (Distichochlamys, Stahlianthus, Zingiber) [6],
[46], [51].
Cụm hoa: dạng bông, chùm, mọc ở gốc(từ thân rễ) hay trên ngọn (trên thân
khí sinh). Hoa có màu, lớn, dễ nhàu nát, đối xứng 2 bên, lưỡng tính. Đài 3, dính
nhau tạo thành ống, trên chia 3 thùy. Tràng nhị dính nhau tạo thành ống, trên chia 3
thùy, thùy giữa thường lớn hơn 2 thùy bên. Nhị 1, bao phấn 2 ô, chỉ nhị nạc hình
lòng máng. 3 nhị thoái hóa dính nhau tạo thành cánh môi lớn, màu sặc sỡ, 2 nhị còn
lại tiêu giảm ở các mức độ khác nhau, có khi lớn như cánh hoa, hay thành dạng dùi
ở 2 bên gốc chỉ nhị hữu thụ, có khi tiêu giảm hoàn toàn. Bộ nhụy, 3 lá noãn, dính
nhau tạo thành bầu dưới, 3 ô, đính noãn trung trụ, mỗi ô nhiều noãn, có khi chỉ còn
một ô. Vòi nhụy hữu thụ 1, mang núm nhụy hình phễu xuyên qua khe giưa 2 ô phấn
và thò ra ngoài; 2 vòi còn lại không sinh sản, tiêu giảm ở gốc vòi hữu thụ [46], [51].
Quả: Quả nang, ít khi là quả mọng, thường hình cầu, bầu dục, đường kính từ
0,2cm đến 2-3cm. Vỏ quả có lông hay không, có gai mềm, gai phân nhánh hay
không, hay vỏ quả có cánh dạng khế. Hạt có cả nội nhũ và ngoại nhũ [6], [14], [51].
Toàn cây, nhất là thân rễ, có mùi thơm, vị cay, nóng. Mùa hoa quả: tháng 58.Mô của các loại cây trong họ này tiết ra tinh dầu có mùi đặc trưng [31].
2.1.3.2. Phân bố sinh thái

Phân bố ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, chủ yếu ở Đông Á, Đông Nam Á
và Nam Á, ít khi ở Châu Mĩ và Châu Phi [51], [46]. Trung Quốc, Ấn Độ, Nhật Bản
là những nước trồng nhiều gừng nhất thế giới. Ở Việt Nam Gừng được trông khắp
mọi nơi từ Bắc đến Nam [3], [7], [9].
Gừng là cây nhiệt đới thích hợp nhất ở độ cao 300-900m trên mực nước
biển. Các loài trong chi gừng thường sinh trưởng phổ biến ở những nơi giàu dinh
dưỡng, ẩm ướt dưới tán rừng thường xanh hoặc rừng rụng lá theo mùa. Một loài có
thể mọc trên đất lẫn sỏi đá, trên bãi đất trống hoặc trong rừng thứ sinh, rừng thưa


9

lên đến độ cao 3000m so với mặt biển. Có loài lại sống ven đường ven suối, trên
sườn đồi núi...
Là cây ưu nóng ấm và nhiều ánh sáng nhưng lại cần che bóng trong thời kỳ
nóng nhiều, đặc biệt khi còn non. Lượng mưa 2500-3000mm phân bố đều trong
năm là thích hợp cho sinh trưởng phát triển của cây gừng. Gừng không chịu úng, rất
dễ bị ủng thân củ đất quá ẩm hay ngập úng.
Đặc điểm sinh thái riêng của các giống gừng tùy thuộc vào điều kiện vùng
trồng Đặc điểm chung nhất của chúng là cây ưa ẩm, ưa sáng và có thể hơi chịu bóng
(Gừng trâu). Cây trồng thường có hoa ở năm thứ hai. Chưa thấy cây có quả và hạt.
Gừng trồng sau một năm nếu không thu hoạch sẽ có hiện tượng tàn lụi (phần trên
mặt đất) qua đông. Thời gian sinh trưởng mạnh của cây trùng với mùa hè - thu,
nóng và ẩm [3], Đỗ Huy Bích cùng các cộng sự (2004). Gừng thường được trồng rải
rác trong các vườn gia đình. Gần đây, có những vùng đã sản xuất Gừng tập trung.
Trồng gừng bằng rễ củ mang các mầm non đang nhú. Thời vụ trồng tốt nhất là
tháng 2-3 ở đồng bằng, tháng 3-4 ở trung du và miền núi. Gừng trồng được trên
nhiều loại đất, nhưng tốt nhất là đất nhẹ, nhiều mùn, thoát nước, đủ ẩm, có che bóng
một phần càng tốt. Để tiện chăm sóc, sau khi làm đất, có thể lên luống với kích
thước tuỳ ý. Khoảng cách trồng 40x30 cm. Mỗi hốc đặt một mầm, phủ đất mỏng,

rơm, rạ và cỏ khô, rồi tưới. Sau khoảng một tháng, mầm nhú lên khỏi mặt đất. Có
thể giữ nguyên lớp phủ rơm rạ để giữ ẩm và hạn chế cỏ. Nên bón lót cho mỗi hecta
10-15 tấn phân chuồng hoai mục.
2.1.4. Giới thiệu về Gừng Núi Đá
Gừng Núi Đá Tên khoa học: Zingiber purpureum Roscoe (Z. montanum
(J.Konig) Link ex Dietr hoặc Z. cassumunar Roxb.)
Gừng Núi Đá còn có các tên gọi khác: Gừng Tía, Gừng Dại, Gừng Đỏ
2.1.4.1. Thân
Gừng núi đá là Cây thân thảo cao 1- 2m. Thân rễ mập hình khối, thuôn, có
đốt, khía rãnh, phân nhánh, tạo thành củ nằm ngang trên mặt đất. Thịt củ thơm hắc,
vị cay đắng, màu da cam sẫm ở trong có mùi nồng [9], [19].


10

2.1.4.2. Lá
Lá mọc so le theo hai phía đối xứng trên thân lá gần như không cuống, hình dải
- ngọn giáo, dài 20 - 40cm, rộng 2 - 3,5cm, màu lục sẫm và nhẵn ở phía trên, màu lục
nhạt và có lông nhung ở mặt 12 dưới, với bẹ có lông và có lông mi ở trên đầu. Cán hoa
ở bên, cao 20 - 40cm, có vẩy dạng bẹ và có lông mềm bao quanh [9], [19].
2.1.4.3. Hoa
Cụm hoa tạo thành nón thuôn, dài 11cm hay hơn, rộng 4 - 6cm; lá bắc rộng,
màu gỉ sắt, với mép nhạt và dạng màng, có lông. Hoa ra tháng 7-8, quả vào tháng 910, mau tàn, lá đài đỏ; cánh hoa hẹp, có màu vàng lưu huỳnh; bầu có lông.
Quả nang tròn, cao 1,3cm [9],[19].
2.1.4.4. Củ
Thân ngầm phình to chứa dưỡng chất gọi là củ, xung quanh có các rễ tơ; củ
và rễ chỉ phát triển tập trung ở lớp đất mặt (sâu 0 -15 cm). Củ có màu vàng cam gần
giống màu cà rốt, nhân dân thường dùng làm gia vị và làm thuốc [10].
2.1.4.5. Phân bố sinh thái
Cây mọc hoang nhiều ở Ấn Độ, Thái Lan, Malayxia, Mỹ, Trung Quốc và

Việt Nam. Theo Đỗ Tất Lợi, ở nước ta Gừng Núi Đá một loài cây hoang dại thường
mọc tự nhiên trong các vùng rừng nguyên sinh hoặc trên các vách núi đá của các
tỉnh vùng núi cao phía Bắc, Nam Trung bộ và Tây Nguyên có độ cao từ 500 -700 m
so với mực nước biển. mọc ở một số tỉnh như Hà Tây (Ba Vì), Ninh Bình (Cúc
Phương) và gặp nhiều ở các tỉnh phía Nam [26]. Cây được trồng bằng thân rễ, bộ
phận dùng là rễ (củ) tươi hoặc khô sử dụng để làm thuốc. Thu hái vào đầu tháng 1112.
2.1.4.6. Thành phần hóa học
Trong tinh dầu của củ gừng có chứa 2-3% với thành phần chủ yếu là các hợp
chất hydrocacbon sesquiterpennic: β-zingberen(35%), ar-curcumenen (17%), βfarnesen(10%) và một lượng nhỏ các hợp chất alcohol monoterpenic như geraniol,
linalol, borneol [3].


11

Năm 1975, D.M. Barker và J.Nabney đã tách được từ tinh dầu gừng dại Thái
Lan chất (E) -1-(3,4-ddimetoxxiphenyl) butadien.
Viện khoa học vệ sinh quốc gia Tokyo Nhật bản thu dịch chiết methanol từ
thân rễ gừng dại đem chiết với ete và nước. Phần ete được chiết tiếp với n-hexan,
dịch cô từ n-hexan chạy sắc ký cột tách ra được 3 hợp chất là: (E)-1-(3,4
đimetoxxiphenyl)but-1-en, (E)-1-(3,4-ddimetoxxiphenyl)butadien, zerumbon.
Trong đó, chất (E)-1-(3,4-ddimetoxxiphenyl)but-1-en là chất có tác dụng chống
viêm nhiễm rất tốt [25].
Thân rễ có chứa tinh dầu (0,5 - 0,8% củ tươi, 4 - 5% trọng lượng khô),
trong đó có chủ yếu là terpineol và còn có α d - pinen, β - pinen, sabinen, myrsen, α
- terpinen, limonene, terpinen, p - cymol, terpinolen. Gần đây đã tách được l - (3-4
dimetoxyphenyl) butadiene (2,4) [9].
2.1.4.7. Giá trị dược liệu
Nhân dân ta thường dùng củ làm gia vị và làm thuốc. Có nơi dùng nó để
chữa lỵ mạn tính [9].
Ở Ấn Độ, người ta cũng sử dụng thân rễ với mục đích tương tự như Gừng.

Ở Malaixia, nó được dùng làm thuốc trị giun cho trẻ em và nước sắc của củ
được dùng cho phụ nữ sau khi sinh đẻ. Người ta còn ngâm củ trong rượu và dùng
xoa vào bụng cho phụ nữ mới sinh. Thân rễ Gừng tía cũng được dùng để điều trị
bệnh thấp khớp [26].
Ở Thái Lan, Gừng Đá (Zingiber cassumunar Roxb) là một loại thảo dược
được khai thác cho đích y tế. Gừng được coi là thuốc giảm đau, chống viêm, sát
khuẩn , chống co thắt, giải độc, chống virus, thuốc tiêu hóa, lợi tiểu, nhuận tràng,
chất kích thích, thuốc trị tiêu chảy, sốt, đầy hơi, ợ nóng, buồn nôn, hen suyễn, mãn
tính cảm lạnh, các vấn đề về hô hấp, bong gân, đau cơ bắp và dây chằng bị rách [21].
Gừng Núi Đá được sử dụng với nhiều công dụng trong đời sống, còn dùng trong y
dược làm thuốc chữa tiêu viêm, bong gân, đau cơ, vết thương chảy máu [9].


12

2.2. Cơ sở khoa học của nuôi cấy mô tế bào thực vật
2.2.1. Khái niệm nuôi cấy mô tế bào thực vật
Nhân giống vô tính là hình thức nhân giống thông qua các cơ quan dinh
dưỡng (thân, lá, vỏ, củ…) bao gồm các phương pháp giâm cành, chiết cành, mắt
ghép và nuôi cấy mô in vitro. Trong đó nuôi cấy mô được coi là phương pháp hữu
hiệu nhất.
Nuôi cấy mô là thuật ngữ dùng để chỉ quá trình nuôi cấy vô trùng in vitro các
bộ phận tách rời khác nhau của thực vật. Nuôi cấy in vitro được tiến hành trên
nguyên tắc sử dụng các nguyên liệu như đoạn thân có chứa chồi ở nách lá, đoạn rễ,
vảy củ hay mẫu mô, cánh hoa có kích thước phù hợp với điều kiện vô trùng của ống
nghiệm để tạo thành mô hay cây hoàn chỉnh (Ngô Xuân Bình, 2003) [2].
2.2.2. Tính toàn năng của tế bào thực vật
Năm 1902 lần đầu tiên nhà thực vật học người Đức Haberlandt đã tiến hành
nuôi cấy các tế bào thực vật để chứng minh tế bào là toàn năng. Haberlandt đưa ra
quan niệm: “Mỗi tế bào bất kỳ (đã biệt hóa) lấy từ một cơ thể thực vật đều có khả

năng tiềm tàng để có thể phát triển thành một cơ thể hoàn chỉnh”. Ông nhận thấy
rằng, mỗi tế bào của cơ thể đa bào đều phát sinh từ hợp bào thông qua quá trình phân
bào nguyên nhiễm. Điều đó có nghiã là mỗi tế bào của một sinh vật sẽ chứa toàn bộ
thông tin di truyền cần thiết của một cơ thể hoàn chỉnh. Khi gặp điều kiện thuận lợi
nhất định, những tế bào đó có thể sẽ phát triển thành một cơ thể hoàn chỉnh [33].
Năm 1953, Miller và Skoog đã thành công khi thực nghiệm tái sinh cây con
từ tế bào lá, chứng minh được tính toàn năng của tế bào. Thành công trên đã tạo ra
công nghệ mới: công nghệ sinh học ứng dụng trong nhân giống vô tính, tạo giống
cây trồng và dòng chống chịu.
Tính toàn năng của tế bào mà Haberlandt nêu ra chính là cơ sở lý luận của
nuôi cấy mô tế bào thực vật. Cho đến nay, con người đã hoàn toàn chứng minh được
khả năng tái sinh một cớ thể thực vật hoàn chỉnh từ một tế bào riêng rẽ [33].


13

2.2.3. Sự phân hóa và phản phân hóa tế bào
Quá trình phát sinh hình thái trong nuôi cấy mô là kết quả phân hóa và phản phân
hóa tế bào. Cơ thể thực vật hình thành là một chính thể thống nhất bao gồm nhiều cơ quan
được hình thành từ các loại tế bào khác nhau, thực hiện chức năng cụ thể khác nhau. Các
mô có được cấu trúc chuyên môn hóa nhất định nhờ vào sự phân hóa. Tuy nhiên tất cả các
loại tế bào đó đều bắt nguồn từ một tế bào đầu tiên (tế bào hợp tử). Ở giai đoạn đầu, tế bào
hợp tử phân chia hình thành nhiều tế bào phôi sinh chưa mang chức năng riêng biệt
(chuyên hóa). Sau đó, các tế bào phôi sinh này tiếp tục được phân chia, biến đổi thành các
tế bào chuyên hóa đặc hiệu cho các mô, cơ quan khác nhau [15].
Sự phân hóa tế bào là sự chuyển hóa các tế bào phôi sinh thành các tế bào mô
chuyên hóa, đảm nhận các chức năng khác nhau của cơ thể. Quá trình phân hóa tế bào có
thể biểu thị như sau:
Tế bào phôi sinh → Tế bào dãn → Tế bào phân hoá chức năng
Tuy nhiên, khi tế bào đã phân hóa thành các tế bào có chức năng riêng biệt,

chúng không hoàn toàn mất khả năng biến đổi của mình. Trong trường hợp cần thiết, ở
điều kiện thích hợp, chúng có thể trở về dạng tế bào phôi sinh và phân chia mạnh mẽ,
quá trình đó gọi là phản phân hóa tế bào, ngược lại với sự phân hóa tế bào. Sự phân hóa
và phản phân hóa được biểu thị bằng sơ đồ:
phân hóa tế bào

tế bào phôi sinh

tế bào dãn

tế bào chuyên hóa

phản phân hóa tế
bào
Hình 2.1: Sự phân hóa và phản phân hóa tế bào
Về bản chất thì sự phân hóa và phản phân hóa là một quá trình hoạt hóa, ức
chế các gen. Tại một thời điểm nào đó trong quá trình phát triển cá thể, có một số gen
được hoạt hóa (mà vốn trước nay bị ức chế) cho tính trạng mới, còn một số gen khác


14

lại bị đình chỉ hoạt động. Quá trình này xảy ra theo một chương trình đã được mã hóa
trong cấu trúc của phân tử DNA của mỗi tế bào khiến cho quá trình sinh trưởng phát
triển của cơ thể thực vật luôn được hài hòa. Mặt khác, khi tế bào nằm trong một khối
mô của cơ thể thường bị ức chế bởi các tế bào xung quanh. Khi tách riêng từng tế bào
riêng rẽ, giảm kích thước của khối mô hoặc gặp điều kiện bất lợi thì sẽ tạo điều kiện
cho sự hoạt hóa các gen của tế bào, quá trình phân chia sẽ được xảy ra theo một
chương trình đã định sẵn trong DNA của tế bào [15].
2.3. Các nhân tố ảnh hƣởng tới quá trình nhân giống bằng nuôi cấy mô tế bào

thực vật
Nhân giống bằng nuôi cấy mô tế bào bao gồm nhiều giai đoạn kế tiếp nhau
quá trình này có thể bị ảnh hưởng bới các nhân tố sau:
2.3.1. Môi trường nuôi cấy mô tế bào thực vật
Trong nuôi cấy in vitro, môi trường nuôi cấy và điều kiện bên ngoài được
xem là vấn đề quyết định đến thành công của quá trình nuôi cấy. Môi trường nuôi
cấy được xem là phần đệm để cung cấp các chất dinh dưỡng cần thiết cho sự tăng
trưởng và phân hóa mô trong suốt quá trình nuối cấy in vitro. Cho đén nay, đã có
nhiều môi trường dinh dưỡng được tìm ra (MS, WPM, VW, RE, N6, B5, LS...).
Thành phần và nồng độ các chất trong môi trường dinh dưỡng đa dạng tùy thuộc
loại mẫu và mục đích nuôi cấy nhưng đều gồm các thành phần chính sau:
2.3.1.1. Nguồn Cacbon
Trong nuôi cấy mô, các tế bào thực vật chưa có khả năng quang hợp để tổng
hợp nên chất hữu cơ do vậy người ta phải đưa vào môi tường một lượng hợp chất
cacbon nhất định để cung cấp năng lượng cho tế bào và mô.
Mô và các tế bào thực vật trong nuôi cấy in vitro sống chủ yếu theo phương
thức dị dưỡng mặc dù chúng có thể sống bán dị dưỡng trong điều kiện ánh sánh
nhân tạo và lục lạp vẫn có khả năng quang hợp. Vì vậy, việc bổ sung vào môi
trường nuôi cấy nguồn cacbon hữu cơ là điều kiện bắt buộc. Nguồn cacbon thông
dụng nhất hiện nay là các loại đường saccharose, ngoài ra có thể sử dụng glucose,
maltose [29]. Nguồn cacbon sử dụng khoảng 20-30 mg/l có tác dụng giúp mô tế bào