KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ CHẤT ĐIỀU HÒA SINH TRƯỞNG THỰC VẬT VÀ MỘT SỐ CHẤT HỮU CƠ TRONG NUÔI CẤY IN VITRO SÂM NGỌC LINH (Panax vietnamensis Ha et Grushv.)
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (800.08 KB, 83 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA NÔNG HỌC
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ CHẤT ĐIỀU HÒA
SINH TRƯỞNG THỰC VẬT VÀ MỘT SỐ CHẤT HỮU
CƠ TRONG NUÔI CẤY IN VITRO
SÂM NGỌC LINH
(Panax vietnamensis Ha et Grushv.)
Sinh viên thực hiện: THÂN THỊ MINH PHƯƠNG
Ngành:
NÔNG HỌC
Niên Khóa:
2007 – 2011
TP. Hồ Chí Minh, tháng 08/2011
KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ CHẤT ĐIỀU HÒA
SINH TRƯỞNG THỰC VẬT VÀ MỘT SỐ CHẤT HỮU
CƠ TRONG NUÔI CẤY IN VITRO
SÂM NGỌC LINH
(Panax vietnamensis Ha et Grushv.)
Tác giả
Thân Thị Minh Phương
Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng Kỹ sư
ngành Nông học
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN:
TS. Phạm Thị Minh Tâm
Th.S. Hà Thị Loan
TP. Hồ Chí Minh, tháng 08/2011
i
LỜI CẢM ƠN
Con xin thành kính công ơn sinh thành, giáo dưỡng của bố mẹ đã nuôi con khôn lớn.
Anh chị em, cùng những người thân trong gia đình đã động viên tinh thần, hỗ trợ và
tạo mọi điều kiện tốt nhất cho con trong học tập.
Chân thành cảm ơn:
O Ban Giám hiệu trường đại học Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh, Ban chủ nhiệm khoa
Nông học đã quan tâm giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học
tập tại trường.
O Quý thầy cô khoa Nông học đã tận tình dạy bảo những kiến thức quý báu trong suốt
quá trình học tập.
O Anh Quân, chị Thảo, chị Vy (các kỹ thuật viên của Trung tâm Công Nghệ Sinh
Học Tp.HCM) đã tận tình giúp đỡ và tạo điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt quá trình
thực hiện đề tài.
O Tập thể lớp Nông học 33 và bạn bè đã luôn giúp đỡ và động viên tôi trong thời gian
học tập và thực hiện đề tài.
O Anh Phạm Thanh – Trung tâm Chuyển giao công nghệ Kon Tum đã tận tình giúp
đỡ tôi trong thời gian thực hiện đề tài.
Em xin gởi lời tri ân sâu sắc đến cô Phạm Thị Minh Tâm và Th.S Hà Thị Loan (Trung
tâm Công nghệ Sinh Học Tp.HCM) đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em hoàn thành
khóa luận này.
Tp. HCM, tháng 08 năm 2011
THÂN THỊ MINH PHƯƠNG
ii
TÓM TẮT
Thân Thị Minh Phương, Đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh, tháng 08 năm
2011.
Đề tài “Khảo sát ảnh hưởng của một số chất điều hòa sinh trưởng thực vật và một
số chất hữu cơ trong nuôi cấy in vitro sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et
Grushv.)”
Giáo viên hướng dẫn: TS. Phạm Thị Minh Tâm
Th.S. Hà Thị Loan
Đề tài được thực hiện tại Phòng Công nghệ Sinh học Thực vật thuộc Trung tâm
Công nghệ Sinh học thành phố Hồ Chí Minh từ tháng 2/2011 đến tháng 6/2011.Với
mục tiêu tìm ra nồng độ thích hợp của các chất điều hòa sinh trưởng thực vật bổ sung
vào môi trường để tạo mô sẹo, tăng trưởng phôi, tái sinh chồi và tăng trưởng chồi sâm
Ngọc Linh in vitro. Đề tài gồm bốn thí nghiệm: Thí nghiệm 1: Nghiên cứu ảnh hưởng
của 2,4-D và TDZ đến khả năng tạo mô sẹo từ cuống lá sâm Ngọc Linh. Thí nghiệm 2:
Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ BA kết hợp với nồng độ NAA được bổ sung vào
môi trường nuôi cấy đến sự tăng trưởng phôi sâm Ngọc Linh. Thí nghiệm 3: Nghiên
cứu ảnh hưởng của nồng độ BA kết hợp với nồng độ NAA đến sự tái sinh chồi từ đoạn
thân sâm Ngọc Linh. Thí nghiệm 4: Nghiên cứu ảnh hưởng của các thành phần hữu cơ
gồm khoai tây và nước dừa đến sự tăng trưởng chồi sâm Ngọc Linh. Các thí nghiệm
được bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên.
Kết quả đạt được như sau:
Thí nghiệm 1: Đối với cuống lá sâm Ngọc Linh, 2,4-D có tác dụng tạo mô sẹo
tốt hơn TDZ. Môi trường MS có bổ sung 1 mg 2,4-D/l MS tạo mô sẹo tốt nhất, sau 30
ngày nuôi cấy mô sẹo tạo được có đường kính 15,33 mm và trọng lượng tươi 441,67
mg.
Thí nghiệm 2: Trong môi trường MS có bổ sung 1 mg BA/l và 0,5 mg NAA/l là
tốt nhất cho sự tăng trưởng phôi sâm Ngọc Linh in vitro. Sau 60 ngày nuôi cấy, đường
kính phôi đạt 22,00 mm tăng 2,75 lần sau 60 ngày nuôi cấy, và trọng lượng phôi đạt
833,33 mg tăng 3,17 lần sau 60 ngày nuôi cấy.
iii
Thí nghiệm 3: Trong hầu hết các chỉ tiêu theo dõi, môi trường MS có bổ sung
thêm 1 mg BA/l và không có NAA là tốt nhất cho sự tái sinh chồi sâm Ngọc Linh in
vitro. Sau 60 ngày nuôi cấy chồi tái sinh có chiều cao 25,33 mm và đạt trọng lượng
tươi là 331,67 mg.
Thí nghiệm 4: Thành phần hữu cơ như nước dừa và khoai tây có ảnh hưởng tốt
đến sự tăng trưởng chồi sâm Ngọc Linh. Ở nồng độ 10 ml nước dừa/l MS là tốt nhất,
sau 30 ngày nuôi cấy, chồi đạt trọng lượng tươi 225,00 mg tăng 2,81 lần sau 30 ngày
nuôi cấy.
iv
MỤC LỤC
Nội dung
trang
Trang tựa........................................................................................................................................... i
Lời cảm ơn ........................................................................................................................... ii
Tóm tắt ................................................................................................................................ iii
Mục lục ................................................................................................................................ v
Danh sách các chữ viết tắt ................................................................................................ viii
Danh sách các bảng ............................................................................................................ ix
Danh sách các hình ảnh .................................................................................................... viii
Chương 1 MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề. ................................................................................................................. 1
1.2 Mục đích, yêu cầu. ...................................................................................................... 2
1.2.1 Mục đích................................................................................................................... 2
1.2.2 Yêu cầu..................................................................................................................... 2
1.3 Giới hạn đề tài. ............................................................................................................ 3
Chương 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 Giới thiệu tổng quan về cây sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.) ... 4
2.1.1 Phân loại sâm. ....................................................................................................... 4
2.1.2 Nguồn gốc, phân bố sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.). ........ 5
2.1.3 Đặc điểm hình thái sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.) ........... 6
2.1.4 Đặc điểm sinh thái nhân sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.)... 7
2.1.5 Giá trị dược liệu và giá trị kinh tế của sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis
Ha et Grushv.). ............................................................................................................... 7
2.2 Tình hình trồng sâm Ngọc Linh tại Việt Nam. ........................................................... 8
2.3 Một số nghiên cứu về nuôi cấy in vitro sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha
et Grushv.). ...................................................................................................................... 10
v
2.3.1 Sơ lược về phương pháp nuôi cấy in vitro.......................................................... 10
2.3.2. Các nghiên cứu về nuôi cấy in vitro sâm Ngọc Linh. ....................................... 13
Chương 3. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1 Nội dung nghiên cứu. ................................................................................................ 16
3.2 Thời gian và địa điểm nghiên cứu............................................................................. 16
3.3 Vật liệu nghiên cứu. ................................................................................................. 16
3.4 Các thí nghiệm tiến hành. ......................................................................................... 18
3.4.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát sự ảnh hưởng của 2,4-D và TDZ đến sự tạo mô sẹo
từ cuống lá sâm Ngọc Linh in vitro. ............................................................................ 18
3.4.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ BA kết hợp với nồng độ
NAA đến sự tăng trưởng phôi sâm Ngọc Linh in vitro. .............................................. 19
3.4.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ BA kết hợp với nồng độ
NAA đến sự tái sinh chồi sâm Ngọc Linh in vitro. ..................................................... 21
3.4.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ khoai tây, nước dừa đến sự
tăng trưởng chồi sâm Ngọc Linh in vitro. ................................................................... 23
Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
4.1 Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của 2,4-D và TDZ đến sự tạo mô sẹo của cuống lá
sâm Ngọc Linh in vitro. .................................................................................................. 25
4.1.1 Ảnh hưởng của 2,4-D và TDZ đến sự cảm ứng tạo mô sẹo từ cuống lá sâm
Ngọc Linh. ................................................................................................................... 25
4.1.2 Ảnh hưởng của 2,4-D và TDZ đến trọng lượng và đường kính mô sẹo sâm
Ngọc Linh. ................................................................................................................... 26
4.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ BA kết hợp với nồng độ NAA
đến sự tăng trưởng phôi sâm Ngọc Linh in vitro. ........................................................... 28
4.2.1 Ảnh hưởng của nồng độ BA kết hợp với nồng độ NAA đến sự tăng đường
kính phôi sâm Ngọc Linh. ........................................................................................... 28
vi
4.2.2 Ảnh hưởng của nồng độ BA kết hợp với nồng độ NAA đến trọng lượng tươi
phôi sâm Ngọc Linh..................................................................................................... 29
4.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ BA kết hợp với nồng độ NAA
đến sự tái sinh chồi sâm Ngọc Linh in vitro. .................................................................. 31
4.3.1 Ảnh hưởng của nồng độ BA kết hợp với NAA đến sự tái sinh chồi sâm Ngọc
Linh in vitro qua các giai đoạn .................................................................................... 31
4.3.2 Ảnh hưởng của nồng độ BA kết hợp với nồng độ NAA đến số lá/chồi tái
sinh sâm Ngọc Linh in vitro. ....................................................................................... 34
4.3.3 Ảnh hưởng của nồng độ BA kết hợp với nồng độ NAA đến chiều cao chồi
tái sinh và trọng lượng tươi chồi tái sinh sâm Ngọc Linh in vitro. ............................. 36
4.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ khoai tây, nước dừa đến sự tăng
trưởng chồi sâm Ngọc Linh in vitro. ............................................................................... 39
4.4.1 Ảnh hưởng của nồng độ khoai tây, nước dừa đến sự tăng chiều cao chồi và
trọng lượng chồi sâm Ngọc Linh. ................................................................................ 39
Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
5.1 Kết luận. .................................................................................................................... 42
5.2 Đề nghị ...................................................................................................................... 42
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................... 43
PHỤ LỤC 1: GIÁ TRỊ CHUYỂN ĐỔI SỐ LIỆU ........................................................ 46
PHỤ LỤC 2: KẾT QUẢ XỬ LÝ THỐNG KÊ ............................................................. 49
vii
DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Viết tắt
Viết đầy đủ
2,4-D
:
2,4-Dichlorophenoxyacetic acid
BA
:
6 – Benzyladenine
CV
:
Coefficient of Variation (Hệ số biến động)
CW
:
Coconut Water
EDTA
:
Ethylene Diamino Tetra Acetic Acid
IAA
:
Indole-3-Acetic Acid
MS
:
môi trường Murashige và Skoog (1962)
NAA
:
α – napthylacetic acid
NSC
:
Ngày sau cấy
NT
:
Nghiệm thức
PO
:
Potato
TB
:
Trung bình
TDZ
:
N-phenyl1-1,2,3-thiadiazol-5ylurea
UV
:
Ultra-Violet
viii
DANH SÁCH CÁC BẢNG
Nội dung
trang
Bảng 3.1 Môi trường cơ bản MS (Murashige và Skoog, 1962) ........................................ 17
Bảng 4.1 Tỷ lệ tạo mô sẹo sâm Ngọc Linh qua các giai đoạn. ......................................... 25
Bảng 4.2 Đường kính và trọng lượng mô sẹo sâm Ngọc Linh sau 30 ngày nuôi cấy....... 26
Bảng 4.3 Đường kính phôi sâm Ngọc Linh sau 60 ngày nuôi cấy. ................................... 28
Bảng 4.4 Trọng lượng phôi trung bình sâm Ngọc Linh sau 60 ngày nuôi cấy. ................ 30
Bảng 4.5 Tỷ lệ mẫu tái sinh chồi sâm Ngọc Linh in vitro qua các giai đoạn nuôi cấy. .... 32
Bảng 4.6 Số lá trung bình/chồi tái sinh sâm Ngọc Linh qua các giai đoạn nuôi cấy. ....... 35
Bảng 4.7 Chiều cao chồi tái sinh chồi tái sinh sâm Ngọc Linh sau 60 ngày nuôi cấy ...... 37
Bảng 4.8 Trọng lượng tươi chồi tái sinh sâm Ngọc Linh sau 60 ngày nuôi cấy. .............. 38
Bảng 4.9 Chiều cao chồi và trọng lượng chồi sâm Ngọc Linh sau 30 ngày nuôi cấy ...... 39
ix
DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH
Nội dung
trang
Hình 2.1 Bộ phận trên mặt đất và dưới đất của sâm Ngọc Linh (lá, quả và thân rễ) .......... 7
Hình 3.1 Giống nhân sâm Ngọc Linh in vitro sử dụng trong thí nghiệm. ........................ 16
Hình 4.1 Ảnh hưởng của 2,4-D và TDZ đến sự tạo mô sẹo từ cuống lá sâm Ngọc Linh
sau 30 ngày nuôi cấy. ........................................................................................................ 28
Hình 4.2 Ảnh hưởng của nồng độ BA kết hợp với nồng độ NAA đến sự tăng trưởng
phôi sâm Ngọc Linh in vitro sau 60 ngày nuôi cấy. .......................................................... 30
Hình 4.3 Ảnh hưởng của nồng độ BA kết hợp với NAA đến sự tái sinh chồi sâm Ngọc
Linh in vitro sau 60 ngày nuôi cấy. ................................................................................... 38
Hình 4.4 Ảnh hưởng của nước dừa và khoai tây đến sự tăng trưởng chồi sâm Ngọc
Linh in vitro. ...................................................................................................................... 40
x
Chương 1.
MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề
Sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.) còn gọi là sâm Việt Nam,
sâm Khu Năm (sâm K5), sâm trúc hay cây thuốc giấu. Là loại sâm quý được tìm thấy
tại miền trung Trung Bộ Việt Nam. Sâm Ngọc Linh là loại sâm thứ 20 được tìm thấy
trên thế giới - là một trong những loại sâm có hàm lượng saponin nhiều nhất, tương tự
một số cây sâm quý đã từng được nghiên cứu sử dụng từ lâu trên thế giới.
Nhiều công trình nghiên cứu cho thấy sâm Ngọc Linh có tác dụng bổ dưỡng
toàn thân, tăng sức lực. Khi dùng cho bệnh nhân, phục hồi sức khỏe, bệnh nhân ăn
ngon, tăng sức đề kháng đối với những yếu tố độc hại. Khi dùng để điều trị bệnh gan
cấp, sâm Ngọc Linh có tác dụng làm chức năng gan hồi phục nhanh chóng và làm
giảm khả năng chuyển thành bệnh mãn tính. Ngoài ra, nó còn có tác dụng điều hòa
hoạt động tim mạch, phòng chống xơ vữa động mạch.
Vì có giá trị kinh tế cao, sâm Ngọc Linh đã bị khai thác cạn kiệt và đứng trước
nguy cơ tuyệt chủng, được xếp đầu bảng trong sách đỏ thực vật Việt Nam (1994).
Năm 2009, Sở Y tế Quảng Nam đã chủ trương di thực hơn 40.000 cây sâm
Ngọc Linh từ đỉnh núi Ngọc Linh về các xã Tr’hy, Ch’ơm, Phước Lộc đã phát triển
tốt. Tỷ lệ cây sống và phát triển bình thường đạt trên 80%. Kết quả các mẫu xét
nghiệm lấy từ sâm Ngọc Linh di thực, do Trung tâm Kiểm nghiệm dược phẩm Trường
Đại học Y Dược TP.HCM kiểm nghiệm, cho thấy chất lượng, hàm lượng tương đồng
với mẫu sâm nguyên chủng mọc tự nhiên tại vùng núi Ngọc Linh (Hoàng Anh, 2009).
Cũng trong năm 2009, Viện Dược liệu đã mạnh dạn di thực 1.000 cây sâm
Ngọc Linh về trồng tại Trạm nghiên cứu trồng cây thuốc Tam Đảo và đỉnh núi Thiên
Thị - điểm cao nhất của đỉnh núi Tam Đảo. Sau hơn một năm di thực đến vùng đất
mới, cây sâm sinh trưởng và phát triển rất tốt, tỷ lệ sống đạt trên 72% (Lâm Đào An,
2011).
1
Cây sâm, đặc biệt là sâm Ngọc Linh là một cây trồng rất khó tính, sinh trưởng
rất chậm, một năm chỉ tăng trưởng được 1 - 2 g chất khô. Sâm tự nhiên chỉ thu hoạch
sau 7 năm trồng. Ngoài ra, cây sâm rất khó để giống và nhân giống. Hạt sâm rất khó
nẩy mầm, phải sau một năm mới nứt nanh. Tỷ lệ nẩy mầm lại rất thấp chỉ khoảng 30 40%. Một cây lại chỉ có khoảng 2 - 10 hạt đạt tiêu chuẩn để trồng (Nguyễn Ngọc
Dung, 1995). Do đó, việc nhân giống bằng hạt gặp rất nhiều khó khăn và tỷ lệ nhân
giống lại rất thấp.
Để đáp ứng được nguồn cây giống cho công tác di thực sâm Ngọc linh đến
vùng đất mới và khắc phục những khó khăn trong nhân giống hữu tính. Nhờ công nghệ
nuôi cấy in vitro có thể khắc phục được những trở ngại của điều kiện ngoại cảnh, đồng
thời có thể tạo ra một số lượng lớn cây giống đồng đều và sạch bệnh trong một thời
gian ngắn. Các chất điều hòa sinh trưởng thực vật như BA, NAA, TDZ, 2,4-D và các
chất hữu cơ có vai trò rất quan trọng trong nuôi cấy in vitro. Để tìm hiểu ảnh hưởng
của những chất này lên nuôi cấy in vitro sâm Ngọc Linh đề tài “ Khảo sát ảnh hưởng
của một số chất điều hòa sinh trưởng thực vật và một số chất hữu cơ trong nuôi
cấy in vitro sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.)” đã được tiến
hành.
1.2 Mục tiêu, yêu cầu
1.2.1 Mục tiêu
- Tìm được nồng độ thích hợp của 2,4-D và TDZ đến sự tạo mô sẹo từ cuống lá
sâm Ngọc Linh in vitro.
- Tìm được nồng độ của BA kết hợp với NAA thích hợp đến sự tăng trưởng
phôi sâm Ngọc Linh in vitro.
- Tìm được nồng độ của BA kết hợp với NAA thích hợp đến sự tạo chồi sâm
Ngọc Linh in vitro.
- Tìm được nồng độ của khoai tây, nước dừa thích hợp đến sự tăng trưởng của
chồi sâm Ngọc Linh in vitro.
1.2.2 Yêu cầu
- Theo dõi các chỉ tiêu về sự tạo mô sẹo từ cuống lá sâm Ngọc Linh.
- Theo dõi các chỉ tiêu về sự tăng trưởng phôi sâm Ngọc Linh.
- Theo dõi các chỉ tiêu về sự tạo chồi của sâm Ngọc Linh.
2
- Theo dõi các chỉ tiêu về sự tăng trưởng chồi sâm Ngọc Linh.
1.3 Giới hạn đề tài
Đề tài được thực hiện trong 4 tháng từ tháng 2/2011 đến tháng 6/2011. Vì thời
gian có hạn nên chỉ có thể làm thí nghiệm tạo mô sẹo, tăng trưởng phôi, tái sinh chồi
và sự tăng trưởng của chồi, chưa thể thực hiện thí nghiệm tạo rễ và tạo cây hoàn chỉnh.
3
Chương 2.
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 Giới thiệu tổng quan về cây sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et
Grushv.)
2.1.1 Phân loại sâm
Hiện nay, trên thế giới và ở Việt Nam có rất nhiều loại sâm. Để dễ phân biệt
người ta thường gọi kèm theo tên địa phương hoặc màu sắc sâm.
* Trên thế giới: có các loại sâm như:
+ Nhân sâm (Panax ginseng họ Araliaceae): được mô tả sớm nhất và được ứng
dụng phổ biến nhất. Theo lịch sử y học cổ truyền của Trung Quốc từ 3000 năm trước
Công nguyên, nhân sâm đã được nói đến như là một thần dược trong “Thần nông bản
thảo” của vua Thần Nông.
+ Đảng sâm (Codonopsis spp. Họ Campanulaceae): mọc hoang và được gieo
trồng ở Thượng Đảng.
+ Huyền sâm (Scrophularia họ Scrophulariaceae): có màu đen.
+ Đan sâm (Salvia miltiorrhiza họ Lamiaceae): có màu đỏ.
+ Bố chính sâm (Hibicus sagittifolius họ Malvaceae): mọc hoang và được sản
suất ở Bố Trạch.
+ Sa sâm (Launaea pinnatifida họ Asteraceaea) hay (Adenophora spp. họ
Campanulaeae): loại sâm này thường mọc ở vùng đất pha cát.
+ Thổ nhân sâm (Talinum spp. họ Portulaceae)
+ Nam sâm (Schefflera octophylla họ Araliaceae)
+ Bàn long sâm (Spiranthes sinensis họ Orchidaceae)
+ Điền thất nhân sâm (sâm tam thất, Panax pseudoginseng họ Araliaceae)
+ Sâm Nhật Bản (Panax japonicas họ Araliaceae)
4
+ Sâm Hoa Kỳ (Panax quinquefolius): còn gọi là sâm Bắc Mỹ, sâm Hoa Kỳ
được coi là có tính mát, tính hàn, gần như đối nghịch với nhân sâm có tính ấm hay
nhiệt (theo Albert leung, 1984).
+ Sâm Tây Bá Lợi Á (Eleutherococcus senticosus họ Araliaceae): còn gọi là
sâm Siberi, sâm Liên Xô.
* Ở Việt Nam: có nhiều dược liệu có tên sâm được sử dụng lâu đời ở Việt Nam
như:
+ Bố chính sâm (Hibiscus sagittifolius var. quinquelobus họ Malvaceae) thường
thấy ở Quảng Bình, Phú Yên.
+ Sâm cau (Curculigo orchiodes họ Hypoxidaceae): mọc nhiều dưới tán rừng
xanh từ Lạng Sơn, Hòa Bình đến Đồng Nai.
+ Sâm đại hành (Eleutherine subaphylla họ Iridaceae): mọc hoang ở khắp nơi
của Việt Nam.
+ Sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis họ Araliaceae): mọc tập trung ở các
huyện vùng núi Ngọc Linh thuộc Kon Tum và Quảng Nam ở độ cao 1.500 m - 2.100
m so với mực nước biển. (Bách khoa toàn thư mở, 2010)
2.1.2 Nguồn gốc, phân bố sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.)
- Trước khi có sự phát hiện từ phía các nhà khoa học, sâm Ngọc Linh đã được
các đồng bào dân tộc thiểu số trung Trung Bộ sử dụng như một loại củ rừng, chữa
nhiều loại bệnh theo các phương thức cổ truyền. Năm 1973, khu Y tế trung Trung bộ
cử cán bộ đi điều tra phát hiện cây sâm theo hướng chân núi Ngọc Linh thuộc huyện
Đắc Tô - tỉnh Kon Tum. Sau nhiều ngày tìm kiếm, đã phát hiện được một vùng sâm
rộng lớn thuộc phía Tây núi Ngọc Linh. Sau 15 ngày nghiên cứu toàn diện về hình
thái, sinh thái, quần thể, quần lạc, phân bố, di cư và phát tán, dược sỹ Đào Kim Long
đã xác định núi Ngọc Linh là quê hương của cây sâm mới, đặc biệt quý hiếm. Dược sỹ
Đào Kim Long đã đặt tên khoa học của cây sâm Ngọc Linh này là Panax articulatus
KL Dao.
Năm 1979, Ty Y tế Quảng Nam tổ chức điều tra ở 5 xã của huyện Trà My với
sự giúp đỡ của Đại học Y Dược Thành phố Hồ Chí Minh, đã phát hiện nhiều củ sâm
quý có tuổi đời hơn 50 năm tuổi, thậm chí có cây khoảng 82 năm tuổi có rễ, củ và thân
rễ dài hơn nửa mét. Năm 1985, sâm Ngọc Linh với tên khoa học là Panax
5
vietnamensis Ha et Grushv. họ Ngũ gia Araliaceae, được công bố tại Viện thực vật
Kamarov (Nga) do Hà Thị Dụng và I.V. Grushvistky đặt tên (Thanh Hải, 2003).
Cây sâm Ngọc Linh được phát hiện ở độ cao 1.200 m trở lên, đạt mật độ cao
nhất khoảng từ 1.700 – 2.000 m dưới tán rừng già, và cho tới nay chỉ có hai tỉnh Kon
Tum và Quảng Nam là có cây sâm này. Sâm mọc tập trung dưới chân núi Ngọc Linh
(Hà Thị Dụng và Grushvitzky I. V., 1985). Tuy những nghiên cứu thực địa mới nhất
cho thấy sâm còn mọc ở cả núi Ngọc Lum Heo thuộc xã Phước Lộc, huyện Phước
Sơn, tỉnh Quảng Nam, đỉnh núi Ngọc Am thuộc Quảng Nam, Đăcklây thuộc Kon
Tum, núi Langbian ở Lạc Dương tỉnh Lâm Đồng cũng rất có thể có loại sâm này.
Hiện nay, nhờ công tác nghiên cứu cũng như những thành công trong công tác
di thực hy vọng sẽ mở rộng được diện tích trồng sâm Ngọc Linh của nước ta.
2.1.3 Đặc điểm hình thái sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.)
Sâm Ngọc Linh thuộc chi Panax, phân họ Aralioideae, họ Araliaceae, thuộc bộ
Apiales (Hà Thị Dụng và Grushvitzky I. V., 1985) có các đặc điểm hình thái như sau:
- Thân: Là loại cây thân thảo sống lâu năm, cao 40 - 100 cm. Trên thân có sẹo
và các đốt như đốt trúc do thân khí sinh rụng hàng năm để lại. Sâm Ngọc Linh có dạng
thân khí sinh thân đứng, màu lục hoặc hơi tím, nhỏ, có đường kính thân khoảng 4 - 8
mm, thường tàn lụi hàng năm tuy thỉnh thoảng cũng tồn tại một vài thân trong vài
năm. Thân rễ có đường kính 1 - 2 cm, mọc bò ngang như củ hoàng tinh trên hoặc dưới
mặt đất khoảng 1 - 3 cm, mang nhiều rễ nhánh và rễ củ. Các thân mang lá và tương
ứng với mỗi thân mang lá là một đốt dài khoảng 0,5 - 0,7 cm.
- Lá: Lá kép hình chân vịt mọc vòng với 3 - 5 nhánh lá. Cuống lá kép dài 6 - 12
mm, mang 5 lá chét, lá chét ở chính giữa lớn nhất với độ dài 12 - 15 cm, rộng 3 - 4 cm.
Phiến lá chét hình bầu dục, mép khía răng cưa, chóp nhọn, lá có lông ở cả hai mặt.
- Hoa: Cây 4 - 5 năm tuổi có hoa. Hoa hình tán đơn mọc dưới các lá thẳng với
thân, cuống tán hoa dài 10 - 20 cm có thể kèm 1 - 4 tán phụ hay một hoa riêng lẻ ở
phía dưới tán chính. Mỗi tán có 60 - 100 hoa, cuống hoa ngắn 1 - 1,5 cm, có 5 lá đài, 5
cánh hoa màu vàng nhạt, 5 nhị. Bầu thường có một ô và một vòi, đôi khi hai ô, hai vòi
(Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi trường, 1996).
- Quả và hạt: Quả mọc tập trung ở trung tâm của tán, dài khoảng 0,8 - 1 cm,
rộng khoảng 0,5 - 0,6 cm. Sau hai tháng bắt đầu chuyển từ màu xanh đến xanh thẫm,
6
vàng lục, khi chín ngã màu đỏ cam với một chấm đen không đều ở đỉnh quả. Mỗi quả
chứa một hạt, một số quả chứa 2 hạt. Quả có hạt hình thận, đôi khi có hai hạt hình cầu
hơi dẹt. Trung bình mỗi cây có khoảng 10 - 30 quả (Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi
trường, 1996).
Hình 2.1 : Bộ phận trên mặt đất và dưới đất của sâm Ngọc Linh (lá, quả và thân rễ)
(Bách khoa toàn thư mở, 2010)
2.1.4 Đặc điểm sinh thái nhân sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.)
Cây sâm được phát hiện ở độ cao từ 1.200 m trở lên, cho tới nay mới chỉ phát
hiện có sâm Ngọc Linh ở Kon Tum và Quảng Nam. Sâm mọc tập trung dưới chân núi
Ngọc Linh, một ngọn núi cao 2.578 m. Sâm mọc chủ yếu dưới tán rừng già, có tầng
đất mặt là đất vàng đỏ trên đá granit dày trên 50 cm, có độ mùn cao, tơi xốp. Sâm
Ngọc Linh thích hợp với cường độ ánh sáng yếu 1/3 ánh sáng toàn phần, thường mọc
dưới tán rừng ẩm. Nhiệt độ ban ngày khoảng 20 - 250C, ban đêm 15 - 180C (Hà Thị
Dụng và Grushvitzky I. V., 1985).
Mùa ra hoa tháng 4 – 6, mùa quả chín tháng 7 – 8. Tái sinh bằng hạt và bằng
các đoạn thân rễ (Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi trường, 1996)
2.1.5 Giá trị dược liệu và giá trị kinh tế của sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis
Ha et Grushv.)
Thân rễ và rễ củ sâm Ngọc Linh chứa 32 hợp chất saponin triterpen, trong đó có
30 chất là saponin dammaran - là thành phần hợp chất có tác dụng sinh học chủ yếu
của sâm. Hàm lượng saponin toàn phần rất cao chiếm đến 10,75% ở thân rễ cây mọc
hoang. Ngoài ra, trong thân rễ sâm còn chứa 7 hợp chất polyacetylen; 17 acid béo
trong đó có các acid palmitic, stearic, oleic, linoleic và linolenic; 18 acid amin trong đó
7
có đủ 8 loại acid amin cần thiết cho cơ thể; 20 nguyên tố vi lượng trong đó có Fe, Mu,
Co, Se, K, và các thành phần khác là glucid, tinh dầu (Đỗ Huy Bích và cộng sự, 2004).
Theo kết quả nghiên cứu từ năm 1978 của Bộ Y tế trong thân rễ của Sâm Ngọc
Linh chứa hơn 50 hoạt chất trong đó có 26 hợp chất saponin có cấu trúc hoá học đã
biết và 24 saponin có cấu trúc mới không có trong các loại nhân sâm khác (trong khi
Sâm Hàn Quốc chỉ có khoảng 25 loại saponin) (Trần Lê Quân và cộng sự, 2001).
Trong lá và cọng phân lập được 19 saponin dammaran, trong đó có 8 saponin có cấu
trúc mới (Nguyen M.D và cộng sự, 1993). Những kết quả nghiên cứu, phân lập thành
phần hóa học mới nhất còn kéo dài danh sách các saponin của sâm Ngọc Linh hơn
nữa, lên tổng cộng 52 loại. Như vậy, sâm Ngọc Linh là một trong những loại sâm có
hàm lượng saponin nhiều nhất, tương tự một số cây sâm quý đã từng được nghiên cứu
và sử dụng từ lâu trên thế giới (Nguyễn Thượng Dong và cộng sự, 2007).
Với thành phần hóa học như vậy, sâm Ngọc Linh có tác dụng kích thích nhẹ ở
liều thấp làm tăng vận động, tăng trí nhớ nhưng tác dụng ức chế ở liều cao đối với hệ
thần kinh; làm tăng sinh lực chống lại sự mệt mỏi, giúp hồi phục sức lực tương tự nhân
sâm; làm tăng sự thích nghi của cơ thể trước những bất lợi của điều kiện môi trường
sống; tác dụng bảo vệ tế bào giúp hồi phục số hồng cầu, bạch cầu bị giảm; tăng nội tiết
tố sinh dục; kháng viêm; điều hoà hoạt động của tim; hạ cholesterol máu, chống xơ
vữa động mạch; giải độc gan và tác dụng kháng khuẩn nhất là đối với Streptococcus
gây bệnh viêm họng (Nguyen M.D và cộng sự, 1999).
Hợp chất hóa học đa dạng và tác dụng thực tiễn đối với sức khỏe của con người
khiến sâm Ngọc Linh hiện nay được bán trên thị trường với giá ngày càng cao, thậm
chí còn cao hơn sâm Triều Tiên nhiều lần. Hơn thế nữa, sâm Ngọc Linh là một loại
sâm quý và hiếm thấy nên giá trị của nó trên thị trường càng được đẩy lên cao. Giá
hiện nay của sâm Ngọc Linh tự nhiên khô là 200 triệu đồng/kg còn sâm tươi là 50 – 70
triệu đồng/kg. Sâm tươi trồng có giá là 25 triều đồng/kg, và sâm trồng khô có giá là 75
triệu đồng/kg nhưng cũng không có để cung ứng (Mỹ Hằng, 2009).
2.2 Tình hình trồng sâm Ngọc Linh tại Việt Nam
Sau khi dược tính và tác dụng đối với sức khỏe của sâm Ngọc Linh được công
bố công khai trên các phương tiện thông tin đại chúng, những năm 80 của thế kỷ 20,
trên thị trường tự do giá sâm Ngọc Linh tương đương giá sâm Triều Tiên và vào
8
những năm 90, giá sâm Ngọc Linh còn đắt hơn sâm Triều Tiên nhiều lần. Việc khai
thác, mua bán và sử dụng tràn lan chưa có quy định quản lý, bảo vệ cùng các chính
sách, giải pháp đầu tư, quy hoạch phát triển khiến hơn 108 vùng sâm mọc tự nhiên
giữa Quảng Nam và Kon Tum dần cạn kiệt, kéo theo hàng ngàn hecta rừng nguyên
sinh bị tàn phá nặng nề (Khoa học và Công nghệ Kon Tum, 2010). Trước nguy cơ
tuyệt chủng của giống sâm quý, Chính phủ Việt Nam đã quyết định thành lập vùng
cấm quốc gia ở khu vực có sâm mọc tập trung tại hai tỉnh Kon Tum và Quảng Nam,
đồng thời xếp sâm Ngọc Linh vào danh sách các loại cây cấm khai thác, mua bán bất
hợp pháp.
Để bảo vệ và phát triển cây thuốc quý này cùng một số cây dược liệu khác, rại
dược liệu Trà Linh được thành lập tại Quảng Nam. Tính đến tháng 4 năm 1987, trại đã
thu được 53,3 kg thân rễ, trồng được 81.000 cây sâm và đến tháng 9 năm 1992 trại đã
có 100.000 cây. Từ năm 1985, Trại đã áp dụng các biện pháp bón phân và chăm sóc để
tăng năng suất thân rễ, tăng tỷ lệ nẩy mầm và tỷ lệ cây sống.
Từ tháng 1 năm 1995, công việc nghiên cứu gieo trồng sâm Ngọc Linh được
tiến hành một cách có hệ thống hơn tại Trại Dược liệu Trà Linh, với việc nhân giống
bằng cây lai hữu tính và vô tính, gia tăng diện tích trồng, vận động bà con dân tộc
thiểu số trong vùng nhận giống về trồng. Kết quả từ những nỗ lực trên đã giúp tăng số
hạt đậu trên cây, tỷ lệ nẩy mầm đạt 75% khi gieo trồng và tỷ lệ cây sống đạt 95%. Cây
nuôi cấy vô tính mọc khỏe, nhanh, ra hoa sớm và năng suất thân rễ và củ cao hơn so
với cây mọc từ hạt (Bách khoa toàn thư mở, 2010).
Theo Thứ trưởng Bộ Y tế Cao Minh Quang, chủ trương của Chính phủ là đưa
sâm Ngọc Linh thành sản phẩm quốc gia từ dược liệu (cùng Hồi và Trinh nữ hoàng
cung). Chính phủ đang quyết liệt xây dựng cơ chế để sâm Ngọc Linh trở thành hàng
hóa xuất khẩu với mục tiêu cuối cùng là sâm Ngọc Linh sẽ trở thành một sản phẩm
quốc gia (Thảo My, 2010).
Sau hai năm nghiên cứu và nhân trồng thử nghiệm, năm 2010 công ty TNHH
Hoa lan Thanh Quang đã nhân giống được khoản 50.000 cây giống sâm Ngọc Linh và
đã đưa ra trồng thử nghiệm tại khu vực nhà lưới tại Đà Lạt. Sau một năm rưỡi những
cây giống vô tính sâm Ngọc Linh tỏ ra khá thích nghi với điều kiện khí hậu, thổ
9
nhưỡng của Đà Lạt, tỷ lệ cây sống đạt khá cao (trên 75%), trong đó một số cây đã bắt
đầu hình thành củ (Hứa Thiên Vương, 2010).
Cho đến nay, công tác khôi phục lại vùng trồng sâm Ngọc Linh tại Kon Tum
cũng đã đạt được nhiều thành quả. Tổng cộng diện tích trồng sâm Ngọc Linh đạt trên
20 ha, bao gồm của nhà nước, doanh nghiệp tư nhân và của đồng bào dân tộc thiểu số
(Thảo My, 2010).
2.3 Một số nghiên cứu về nuôi cấy in vitro sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha
et Grushv.)
2.3.1 Sơ lược về phương pháp nuôi cấy in vitro
2.3.1.1 Cơ sở khoa học và ý nghĩa của nuôi cấy in vitro trong nông nghiệp
Cơ sở khoa học của nuôi cấy in vitro:
- Do tế bào có tính toàn năng: Haberlandt (1902) đã đề cập đến tính toàn năng
của tế bào. Ông cho rằng, mỗi tế bào của bất kỳ cơ thể đa bào nào đều có khả năng phát
triển thành một cá thể hoàn chỉnh. Theo quan điểm hiện đại: mỗi tế bào hoàn chỉnh đều
mang toàn bộ thông tin di truyền của cả cá thể. Đó là tính toàn năng của tế bào.
- Do sự phân hóa và phản phân hóa của tế bào, tức là từ tế bào ban đầu có thể
tạo thành các tế bào chuyên hóa và chuyên biệt. Các tế bào chuyên biệt ở các bộ phận
thực vật lại có khả năng như một tế bào ban đầu. Quá trình đó được gọi là sự phân hóa
và phản phân hóa của tế bào (Trần Văn Minh, 1994).
Ý nghĩa thực tiễn của nuôi cấy in vitro:
Theo Nguyễn Đức Lượng và Lê Thị Thủy Tiên (2006), ngoài tác dụng nghiên
cứu lý luận sinh học cơ bản, phương pháp nuôi cấy invitro còn có những đóng góp hết
sức cụ thể đối với sản xuất và đời sống.
Phương pháp nuôi cấy in vitro được sử dụng để phục tráng và nhân nhanh các
giống cây trồng quý, có giá trị kinh tế cao. Hiện nay, phương pháp nhân giống vô tính
thực vật trong ống nghiệm đã trở thành kỹ thuật nông nghiệp phổ biến. Người ta đã sử
dụng phương pháp nuôi cấy in vitro và tế bào trong công tác chọn giống cây trồng.
Phương pháp nuôi cấy in vitro còn có triển vọng sử dụng rộng rãi trong công
nghệ sinh học. Bằng phương pháp nuôi cấy mô, chỉ sau một thời gian ngắn chúng ta có
thể tạo được một sinh khối lớn có hoạt chất: sinh khối được tạo ra vẫn giữ nguyên
được thuộc tính của mình, nghĩa là vẫn giữ được khả năng tổng hợp các hợp chất thứ
10
cấp như ankaloid, glycoside, các steroid (dùng trong y học), chất dính dùng trong công
nghiệp thực phẩm, những chất kiềm hãm sự sinh trưởng của vi khuẩn dùng trong nông
nghiệp.
Ý nghĩa thực tiễn quan trọng nhất của nuôi cấy in vitro tế bào là áp dụng kỹ
thuật sản xuất đại trà có kiểm soát trong tạo giống và nhân giống cây trồng. Những lợi
ích trong việc áp dụng nuôi cấy in vitro trong sản xuất nông nghiệp và lâm nghiệp
được tóm tắt như sau:
- Kiểm soát được dịch bệnh cây trồng. Bằng phương pháp nuôi cấy in vitro hay
nuôi cấy tế bào, ta hoàn toàn có thể loại được những cá thể nhiễm bệnh hay mang
mầm bệnh.
- Kiểm soát được chất lượng giống thông qua kiểm soát kiểu gen của giống đem
vào sản xuất.
- Kiểm soát được toàn bộ kỹ thuật từ khâu nhân giống đến khâu thu hoạch.
- Tạo ra sự đồng loạt về giống, từ đó tạo ra sự đồng loạt của sản phẩm cuối. Sự
đồng loạt này giúp cơ giới hóa được khâu trồng trọt và khâu thu hoạch. Do đó, năng
suất lao động sẽ tăng lên. Chất lượng sản phẩm đồng nhất, tạo điều kiện thuận lợi cho
khâu tiêu thụ và chế biến.
Tóm lại, nuôi cấy in vitro hay nuôi cấy tế bào thực vật đã đem lại hiệu quả to
lớn trong sản xuất nông nghiệp và lâm nghiệp. Đây thực sự đã và đang là cuộc cách
mạng xanh trong nông nghiệp.
Ngày nay cùng với công nghệ gen, nuôi cấy mô tế bào đã trở thành một phần
quan trọng trong các nghiên cứu ứng dụng khoa học vào cuộc sống nhằm phát triển
nền kinh tế. Tại hội nghị công nghệ sinh học toàn quốc lần thứ III (Đà Lạt - 12/1995)
Nguyễn Văn Uyển cũng đã nêu 2 nhiệm vụ lớn của công nghệ sinh học ở nước ta từ
nay đến năm 2010 là: 1) Tạo các giống cây trồng mới bằng phương pháp công nghệ
sinh học thực vật, đặc biệt là công nghệ gen; 2) Nhân nhanh các giống, dòng ưu việt
bằng kỹ thuật nuôi cấy mô, tế bào thực vật. Chính vì những ưu thế đó mà phương pháp
nuôi cấy mô được ứng dụng để nhân giống rất nhiều loại cây trồng đặc biệt là các cây
trồng khó nhân giống hữu tính như sâm Ngọc Linh.
11
2.3.1.2 Sơ lược về một số chất điều hòa sinh trưởng và các chất hữu cơ sử dụng
trong môi trường nuôi cấy
- Auxin: Tác dụng sinh lý của auxin chủ yếu làm tăng thể tích của tế bào, kích
thích sự hình thành rễ, kìm hãm sự sinh trưởng của chồi bên, kìm hãm sự rụng hoa,
rụng quả. Auxin hoạt hóa các hợp chất cao phân tử (protein, cellulose, pectin) và ngăn
cản sự phân giải chúng. Auxin được xem là hormone thực vật quan trọng nhất vì
chúng có vai trò rất cơ bản trong quá trình phối hợp sinh trưởng và biệt hóa tế bào cần
thiết cho sự phát triển bình thường của thực vật. Auxin cùng với một số chất điều
chỉnh khác đảm bảo cho sự tạo thành khối các tế bào đang phân chia thành cơ thể thực
vật hoàn chỉnh. Trong nuôi cấy mô thường sử dụng các chất như: Indol acetic acid
(IAA), Naphthyl acetic acid (NAA), 2,4-Dichlorphenol acetic acid (2,4D), Indol
butyric acid (IBA). Trong đề tài này tôi sử dụng NAA và 2,4-D
NAA (α – napthylacetic acid ): không bị biến tính trong môi trường nuôi cấy
nhưng một khi đã được mô thực vật hấp thu thì tốc độ phân tách xảy ra nhanh chóng
không chỉ do các tác nhân vật lý mà còn do tác động của các enzyme. Ngoài ra, NAA
ít có tác dụng ngăn cản sự tổng hợp diệp lục tố hơn là 2,4-D (Nguyễn Đức Lượng và
Lê Thị Thủy Tiên, 2006).
- Cytokinin có tác dụng kích thích sự sinh trưởng của tế bào cấy mô và làm tăng
tốc độ phân bào. Khi ở nồng độ cao, nó có tác dụng kích thích sự tạo chồi, đồng thời
ức chế sự phân hóa rễ của mô cấy. Cytokinin có hiệu quả rất rõ trên sự phân chia của tế
bào, trong quá trình này cytokinin cần thiết nhưng chúng không có hiệu quả nếu vắng
mặt auxin. Trong một tỷ lệ giữa cytokinin và auxin thì có kích thích tạo chồi hay tạo rễ,
thông thường cytokinin cao hơn auxin thì kích thích tạo chồi còn ngược lại auxin cao
hơn thì kích thích sự tạo rễ (Dương Công Kiên, 2002). Trong đề tài này tôi sử dụng BA
và TDZ.
BA (6-benzylaminopurine): là một dạng của cytokinin. Có nhiều nhất trong
miền phân sinh và vùng phát triển có hiệu quả liên tục bao gồm rễ, lá non, trái đang
phát triển và hạt. BA có tác dụng kích thích sự phân chia tế bào và tạo thành cơ quan.
Tuy nhiên, sự kết hợp của auxin/cytokinin sẽ ảnh hưởng lên sự tạo mô sẹo, rễ hay
chồi. BA có thể ức chế hoặc kích thích sự khởi đầu và phát triển của rễ tùy theo nồng
độ và thời gian xử lý. Ngoài ra, BA còn có khả năng trì hoãn sự lão hóa và kích thích
12
sự vận chuyển chất dinh dưỡng và những hợp chất hữu cơ (Nguyễn Minh Chơn,
2004).
TDZ là chất có cấu trúc thuộc nhóm chất phenyl urea có hoạt tính giống
cytokinin (Mok và cộng sự, 1983; Thomas và Katterman, 1986). TDZ được sử dụng
cho nhân giống thực vật thông qua con đường phát sinh cơ quan và phát sinh phôi trên
nhiều đối tượng thực vật khác nhau (Malik và Saxena, 1992; Zhou và cộng sự, 1994).
TDZ có thể kích thích cảm ứng và nhân chồi cả khi được dùng riêng lẻ và khi dùng kết
hợp với các chất điều hòa khác. Ở cây hai lá mầm, TDZ có khả năng kích thích tạo
chồi (Masimo và cộng sự, 1996; Eapen và cộng sự, 1998). Tuy nhiên, việc sử dụng
TDZ trong nhân giống thực vật một lá mầm ít được báo cáo (Dương Tấn Nhựt, 2010).
- Nước dừa: Chất có hoạt tính chính trong nước dừa hiện đã được chứng minh
là myo-inositol (m-inositol) và một số acid amin khác. Trong nước dừa có chứa 0,05%
nitơ; 0,56% acid phosphoric; 0,25% Kali; 0,69% calci oxid; 0,59% magnesi oxid và
nhiều thành phần khác như sắt, đường (Trần Văn Minh, 1994). Theo Nguyễn Đức
Lượng và Lê Thị Thủy Tiên (2006), myo – inositol được chứng minh là kích thích sự
sinh trưởng của tế bào đa số loài thực vật.
- Khoai tây: Được bổ sung vào môi trường nuôi cấy như là một thành phần hữu
cơ. Trung bình trong 100 g khoai tây có: hydratcabon 19 g (trong đó có 15 g tinh bột;
2,2 g chất xơ); 0,1 g chất béo; 3 g protein và 79 g nước. Bên cạnh đó, khoai tây còn
chứa vi chất dinh dưỡng giá trị, đặc biệt về các vitamin (bao gồm vitamin B1: 0,08 mg
(8%), vitamin B2 0,03 mg (2%), vitamin B3 1,11 mg (7%), vitamin B6 (19%), vitamin
C 20 mg (33%) cùng với những khoáng chất như canxi 12 mg; sắt 1,8 mg; magiê 23
mg; photpho 57 mg; kali 421 mg; natri 6 mg (Trương Bút, 2011).
2.3.2. Các nghiên cứu về nuôi cấy in vitro sâm Ngọc Linh
Năm 1993, Nguyễn Ngọc Dung thực hiện đề tài “Nghiên cứu nhân giống cây
sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.) và tạo nguyên liệu sâm bằng công
nghệ sinh học. Đã nghiên cứu được môi trường nuôi cấy đặc thù thích hợp để đạt kết
quả tái sinh cây sâm Ngọc Linh.
Năm 2006, Dương Tấn Nhựt và cộng sự đã thực hiện đề tài “Bước đầu nghiên
cứu về sự nhân sinh khối rễ của sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis – nguồn vật liệu
cho phân lập saponin” đã xác định môi trường tối ưu cho sự phát sinh mô sẹo từ rễ của
13
sâm Ngọc Linh là môi trường MS có bổ sung 3 mg NAA/l, 30 g/l sucrose và 8 g/l
agar. Và môi trường tối ưu cho sự nhân sinh khối rễ là cơ sở để áp dụng hệ thống
bioreactor để làm vật liệu cho phân lập saponin là môi trường SH có bổ sung 3 mg
NAA/l, 30 g/l sucrose.
Năm 2007, Nguyễn Trung Thành và cộng sự đã thực hiện nghiên cứu “Ảnh
hưởng của môi trường nuôi cấy đến sự tăng trưởng sinh khối và sự tích lũy sản phẩm
ginsenoside trong nuôi cấy tế bào lỏng của sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et
Grushv.)”. Cho thấy, với nồng độ môi trường MS với tỷ lệ 50% hoặc 100% là thích
hợp cho sự tích lũy sinh khối tế bào và sự tổng hợp sản phẩm thứ cấp ginsenoside.
Nồng độ đường trong môi trường cũng được thay đổi, kết quả cho thấy 30 g/l là thích
hợp cho sự tích lũy sinh khối tế bào và sự tổng hợp sản phẩm ginsenoside. Tương tự, ở
nồng độ 30 mM nitrogen là tối ưu cho sự sinh trưởng tế bào và sự tích lũy sản phẩm
trao đổi chất thứ cấp ginsenoside.
Được sự giúp đỡ của Bộ Khoa học công nghệ, Bộ Quốc phòng và các nhà khoa
học Hàn Quốc, Học viện Quân y đã thực hiện đề tài “Ứng dụng công nghệ Biomass
tạo sinh khối tế bào rễ sâm Ngọc Linh”. Đây là công nghệ nuôi cấy tế bào thực vật
trong môi trường và điều kiện nuôi cấy thích hợp. Kết quả cho ra khối lượng lớn tế bào
chứa hoạt chất từ một hay một nhóm tế bào ban đầu. Toàn bộ quy trình mất khoảng 10
– 20 ngày trong khi bình thường phải mất 6 năm mới có thu hoạch. Đề tài này đã được
đăng ký Bằng độc quyền sáng chế tại Cục Sở hữu trí tuệ, đoạt giải nhất Hội nghị Khoa
học tuổi trẻ Học viện Quân y năm 2007 (Dương Văn Cường, 2008).
Năm 2008, Nguyễn Trung Thành và cộng sự đã thực hiện đề tài “Ảnh hưởng
của các nguyên tố đa lượng đến sự tăng trưởng sinh khối và sự tích lũy sản phẩm
ginsenoside trong nuôi cấy tế bào lỏng sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis)”. Kết quả
cho thấy sinh khối thu được lớn nhất khi bổ sung NH4NO3 với nồng độ 0,5; nồng độ 1
của KNO3 là tối ưu cho sự sinh trưởng của tế bào và sản phẩm ginsenoside thu được
lớn nhất ở nồng độ 2; nồng độ MgSO4 thay đổi từ 0,5 – 2 nhìn chung không ảnh hưởng
tới sự sinh trưởng và tổng sản phẩm ginsenoside. Sinh khối tế bào và thành phần
ginsenoside tăng trưởng đáng kể khi bổ sung CaCl2 vào môi trường.
Năm 2009, Nguyễn Thành Sum và cộng sự đã thực hiện đề tài “Bước đầu khảo
sát môi trường thích hợp tạo rễ bất định và nhân sinh khối sâm Ngọc Linh (Panax
14
