KHẢO SÁT SỰ TĂNG TRƯỞNG CỦA CÂY HÚNG CHANH (Plectranthus amboinicus (Lour.) Spreng.) TRONG ĐIỀU KIỆN VI NHÂN GIỐNG QUANG TỰ DƯỠNG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC
************

 
 

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
KHẢO SÁT SỰ TĂNG TRƯỞNG CỦA CÂY HÚNG CHANH
(Plectranthus amboinicus (Lour.) Spreng.) TRONG ĐIỀU KIỆN
VI NHÂN GIỐNG QUANG TỰ DƯỠNG

Ngành học: CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Sinh viên thực hiện: PHẠM THÀNH THÁI
Niên khóa: 2006 - 2010
 
 
 
 
 
 

Tháng 7/2010


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC
************

 
 

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
KHẢO SÁT SỰ TĂNG TRƯỞNG CỦA CÂY HÚNG CHANH
(Plectranthus amboinicus (Lour.) Spreng.) TRONG ĐIỀU
KIỆN VI NHÂN GIỐNG QUANG TỰ DƯỠNG

Hướng dẫn khoa học:

Sinh viên thực hiện:

PGS.TS NGUYỄN THỊ QUỲNH

PHẠM THÀNH THÁI

 
 
 
 
 
 
 

Tháng 7/2010



LỜI CẢM ƠN
Tôi xin chân thành cảm ơn:

PGS. TS. Nguyễn Thị Quỳnh đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và giúp đỡ em
trong quá trình thực hiện đề tài này. Cô đã truyền đạt những kiến thức và nhiều kinh
nghiệm quý báu trong nghiên cứu khoa học.
Anh Nguyễn Như Hiến, chị Hoàng Ngọc Nhung, chị Trịnh Thị Thanh Vân đã
giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình thực hiện đề tài.
Bạn Phạm Minh Duy cùng làm chung nhóm đề tài tốt nghiệp đã giúp đỡ tôi
trong suốt thời gian thực hiện đề tài.
Các bạn và anh chị làm cùng phòng Công nghệ Tế bào Thực vật đã hỗ trợ tôi
trong suốt quá trình làm khóa luận tốt nghiệp.
Các thầy cô, cán bộ thuộc phòng Công nghệ Tế bào Thực vật và phòng Thí
nghiệm Trọng điểm, Viện Sinh học Nhiệt đới đã tạo điều kiện cho tôi thực hiện đề tài
này.
Quý thầy cô trường Đại học Nông lâm Thành phố Hồ Chí Minh đã giảng dạy
em trong suốt quá trình học tập tại trường. Thầy cô đã dạy cho em nhiều kiến thức bổ
ích.
Tập thể các bạn sinh viên lớp DH06SH đã cùng chia sẻ niềm vui và nỗi buồn
trong suốt 4 năm đại học cũng như trong lúc thực hiện khóa luận tốt nghiệp.
Cha mẹ và những người thân trong gia đình đã tạo mọi điều kiện tốt nhất cho
con được học hành. Cha mẹ đã luôn quan tâm, bên cạnh con và là chỗ dựa vững chắc
cho con trong cuộc sống.
Biên Hòa, ngày 13 tháng 7 năm 2010
Phạm Thành Thái

iii


TÓM TẮT
Cây húng chanh (Plectranthus amboinicus (Lour.) Spreng.) là một cây thuốc
được sử dụng nhiều trong dân gian. Cây húng chanh thường được nhân giống bằng
giâm cành nhưng phương pháp này không cung cấp được số lượng lớn cây con đồng

nhất và có chất lượng cao. Nuôi cấy mô quang tự dưỡng là phương pháp nhân giống
đang được quan tâm vì những ưu điểm của nó. Mục đích của nghiên cứu là xác định
một số ảnh hưởng của điều kiện môi trường lên tăng trưởng của cây húng chanh nuôi
cấy in vitro quang tự dưỡng.
Đốt thân cây húng chanh gồm hai lá mở và có khối lượng tươi ban đầu là 200 ±
20 mg được dùng làm mẫu. Đốt thân được cấy vào hộp Magenta chứa 65 ml môi
trường MS 1/2 không đường, không vitamin và giá thể là perlite. Thí nghiệm gồm hai
mức thay đổi của cường độ ánh sáng (120 hoặc 170 μmol m-2 s-1) và ba mức thay đổi
thời gian chiếu sáng (8, 12 hoặc 16 giờ/ngày) được thực hiện trong điều kiện nhiệt độ
phòng 24 ± 2°C, độ ẩm là 45 ± 5%. Sau 45 ngày nuôi cấy sẽ khảo sát các chỉ tiêu về
tăng trưởng. Kết quả cho thấy sự gia tăng trọng lượng tươi, gia tăng trọng lượng
khô,.v.v. đều gia tăng một cách có ý nghĩa khi tăng cường độ ánh sáng và thời gian
chiếu sáng.
Đốt thân cây húng chanh gồm hai lá mở và có khối lượng tươi ban đầu là 300 ±
50 mg được dùng làm mẫu. Đốt thân được cấy vào hệ thống nuôi cấy bơm khí trực
tiếp là hộp polycarbonate có thể tích 17 L và hệ thống nuôi cấy trao đổi khí tự nhiên là
hộp Magenta có thể tích là 370 ml. Sử dụng môi trường MS 1/2 không bổ sung đường
và vitamin với giá thể là perlite. Thí nghiệm gồm hai mức thay đổi nồng độ khí CO2
(400 hoặc 1200 ppm) được thực hiện trong điều kiện nhiệt độ phòng là 24 ± 2°C, độ
ẩm là 50 ± 5% với cường độ ánh sáng là 250 μmol m-2 s-1 và thời gian chiếu sáng là 16
giờ/ngày. Sau 45 ngày nuôi cấy sẽ khảo sát các chỉ tiêu về tăng trưởng. Kết quả cho
thấy cây tăng trưởng mạnh trong hệ thống bơm khí trực tiếp có tăng cường CO2.
Từ khóa: bơm khí trực tiếp, CO2, cường độ ánh sáng, thời gian chiếu sáng, trao đổi khí
tự nhiên, vi nhân giống quang tự dưỡng.

iv 
 


SUMMARY

PHAM THANH THAI, University of Agriculture and Forestry, Ho Chi Minh
City, July 2010. The title of thesis: “Investigating the growth of the country borage
(Plectranthus amboinicus (Lour.) Spreng.) in photoautotrophic micropropagation
condition”.
The country borage (Plectranthus amboinicus (Lour.) Spreng.) is a herb which
is used widely in folk. The country borage are usually propagated by stem cuttings, but
this method does not provide a large number of semilar and high quality seedlings.
Photoautotrophic micropropagation is being interested in plant propagation because of  
its advantages. The purpose of this study is to determine the influence of some
environmental conditions on the growth of country borage.
Plectranthus amboinicus (Lour.) Spreng. stem with two leaves and 200 ± 20 mg
of weight was cultured in vitro for 45 days on MS 1/2 sugar-free medium with
different light intensities (120 or 170 μmol m-2 s-1) and photoperiod (8, 12 or 16 hour
per day). At the end of a 45-day-culture period, fresh weight, dry weight of plantlets
noticeably increased in the hight light intensities (170 μmol m-2 s-1) and longest
photoperiod (16 hour per day).
Plectranthus amboinicus (Lour.) Spreng. stem with two leaves and 300 ± 50 mg
of weight was cultured in vitro for 45 days on MS 1/2 sugar-free medium with two
type of vessel [natural ventilation (370 ml) or forced ventilation (17 L)] under CO2
enriched (1200 ppm) or CO2 non-enriched (400 ppm). At the end of a 45-day-culture
period, fresh weight, dry weight of plantlets were highest in the force ventilation with
CO2 enrichment.
Keywords:

CO2,

forced

ventilation,

light

photoautotrophic micropropagation, photoperiod.

v

intensities,

natural

ventilation,


MỤC LỤC
Trang
Lời cảm ơn ........................................................................................................ iii
Tóm tắt .............................................................................................................. iv
Summary ............................................................................................................ v
Mục lục.............................................................................................................. vi
Danh sách các chữ viết tắt .................................................................................. x
Danh sách các bảng ........................................................................................... xi
Danh sách các hình........................................................................................... xii
Chương 1 MỞ ĐẦU ........................................................................................... 1
1.1. Đặt vấn đề ................................................................................................... 1
1.2. Yêu cầu của đề tài ....................................................................................... 1
1.3. Nội dung thực hiện ...................................................................................... 2
Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................. 3
2.1. Sơ lược về cây húng chanh ......................................................................... 3
2.1.1. Phân loại ................................................................................................... 3
2.1.2. Sự phân bố................................................................................................ 3

2.1.3. Hình thái ................................................................................................... 4
2.1.3.1. Đặc điểm bên ngoài............................................................................... 4
2.1.3.2. Đặc điểm giải phẫu................................................................................ 5
2.1.4. Đặc điểm sinh thái.................................................................................... 5
2.1.5. Tinh dầu ................................................................................................... 6
2.1.6. Ứng dụng của cây húng chanh ................................................................. 7
2.1.7. Các phương pháp nhân giống cây húng chanh ........................................ 9
2.2. Nuôi cấy mô tế bào thực vật ..................................................................... 10
2.2.1. Sơ lược lịch sử phát triển của phương pháp nuôi cấy mô ...................... 10
2.2.2. Các phương pháp nuôi cấy tế bào thực vật ............................................ 11
2.2.3. Phương pháp vi nhân giống truyền thống .............................................. 12
2.2.3.1. Các giai đoạn trong vi nhân giống truyền thống ................................. 13
2.2.3.2. Nhược điểm của phương pháp nuôi cấy mô truyền thống .................. 13
2.2.4. Phương pháp vi nhân giống quang tự dưỡng ......................................... 14
vi 
 


2.2.4.1. Sơ lược về phương pháp vi nhân giống quang tự dưỡng .................... 14
2.2.4.2. Các phương pháp vi nhân giống quang tự dưỡng ............................... 15
2.2.4.3. Các giai đoạn trong vi nhân giống quang tự dưỡng ............................ 18
2.2.4.4. Ưu và nhược điểm của nuôi cấy mô quang tự dưỡng ......................... 19
2.2.5. Tính chất của môi trường nuôi cấy in vitro............................................ 20
2.2.5.1. Nồng độ đường.................................................................................... 20
2.2.5.2. Các chất điều hòa sinh trưởng thực vật ............................................... 20
2.2.5.3. Giá thể ................................................................................................. 21
2.2.5.4. Ánh sáng.............................................................................................. 21
2.2.5.5. Nồng độ CO2 ................................................................................................................................... 21
2.2.5.6. Nhiệt độ ............................................................................................... 22
2.2.5.7. Độ ẩm tương đối ................................................................................. 22

2.2.5.8. Khí ethylen .......................................................................................... 23
Chương 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................ 24
3.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu............................................................. 24
3.2. Vật liệu ...................................................................................................... 24
3.2.1. Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm ............................................................. 24
3.2.1.1. Thiết bị ................................................................................................ 24
3.2.1.2. Dụng cụ ............................................................................................... 25
3.2.2. Giá thể sử dụng trong thí nghiệm........................................................... 26
3.2.3. Các hóa chất sử dụng trong thí nghiệm.................................................. 26
3.2.4. Môi trường nuôi cấy ............................................................................... 26
3.2.5. Mẫu cấy thí nghiệm................................................................................ 26
3.3. Phương pháp nghiên cứu........................................................................... 26
3.3.1. Thí nghiệm 1 .......................................................................................... 27
3.3.1.1. Mục tiêu thí nghiệm ............................................................................ 27
3.3.1.2. Bố trí thí nghiệm ................................................................................. 27
3.3.1.3. Vật liệu ................................................................................................ 28
3.3.1.4. Phương pháp thí nghiệm ..................................................................... 28
3.3.1.5. Điều kiện thí nghiệm ........................................................................... 28
3.3.1.6. Chỉ tiêu theo dõi ở ngày thứ 45 ........................................................... 29
3.3.2. Thí nghiệm 2 .......................................................................................... 29
vii


3.3.2.1. Mục tiêu thí nghiệm ............................................................................ 29
3.3.2.2. Bố trí thí nghiệm ................................................................................. 29
3.3.2.3. Vật liệu ................................................................................................ 30
3.3.2.4. Phương pháp thí nghiệm ..................................................................... 31
3.3.2.5. Điều kiện thí nghiệm ........................................................................... 31
3.3.2.6. Chỉ tiêu theo dõi ở ngày thứ 45 ........................................................... 32
3.4. Phương pháp thu thập và tính toán số liệu ................................................ 32

3.4.1. Gia tăng trọng lượng tươi ....................................................................... 32
3.4.2. Gia tăng trọng lượng khô ....................................................................... 32
3.4.3. Tỷ lệ trọng lượng tươi thân lá/rễ ............................................................ 33
3.4.4. Tỷ lệ trọng lượng tươi thân lá/rễ ............................................................ 33
3.4.5. Phần trăm chất khô (%CK) .................................................................... 33
3.4.6. Số chồi/cây ............................................................................................. 33
3.4.7. Số lá mở/cây ........................................................................................... 33
3.4.8. Chiều cao cây ......................................................................................... 33
3.4.9. Chiều dài rễ ............................................................................................ 33
3.4.10. Đường kính thân................................................................................... 33
3.4.11. Diện tích lá ........................................................................................... 33
3.4.12. Xác định hàm lượng chlorophyll theo phương pháp Arnon, 1949. ..... 33
3.4.13. Hiệu suất quang hợp thuần Pn ............................................................. 34
3.4.14. Tỷ lệ mất nước ở ngày thứ 45 .............................................................. 35
3.5. Phân tích thống kê ..................................................................................... 35
Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................................ 36
4.1.1. Thí nghiệm 1. ........................................................................................ 36
4.1.1.1. Gia tăng trọng lượng tươi và gia tăng trọng lượng khô ...................... 36
4.1.1.2. Tỷ lệ trọng lượng tươi thân lá/rễ ........................................................ 38
4.1.1.3. Tỷ lệ trọng lượng khô thân lá/rễ.......................................................... 38
4.1.1.4. % chất khô ........................................................................................... 39
4.1.1.5. Chiều cao cây ...................................................................................... 39
4.1.1.6. Chiều dài rễ ......................................................................................... 39
4.1.1.7. Đường kính thân.................................................................................. 40
4.1.1.8. Số chồi/cây .......................................................................................... 40
viii 
 


4.1.1.9. Số lá mở/cây ........................................................................................ 40

4.1.1.10. Diện tích lá ........................................................................................ 40
4.1.1.11. Hàm lượng chlorophyll (chlo) a, b và a + b ...................................... 41
4.1.1.12. Tỷ lệ chlorophyll a/b (chlo a/b)......................................................... 43
4.1.1.13. Hiệu suất quang hợp thuần (Pn) ....................................................... 43
4.1.2. Thí nghiệm 2. ......................................................................................... 45
4.1.2.1. Gia tăng trọng lượng tươi ................................................................... 45
4.1.2.2. Gia tăng trọng lượng khô ................................................................... 49
4.1.2.3. Tỷ lệ trọng lượng tươi thân lá/rễ và tỷ lệ trọng lượng khô thân lá/rễ . 49
4.1.2.4. % chất khô ........................................................................................... 50
4.1.2.5. Chiều cao cây, chiều dài rễ và đường kính thân ................................. 50
4.1.2.6. Số chồi/cây .......................................................................................... 51
4.1.2.7. Số lá mở/cây và diện tích lá ................................................................ 51
4.1.2.8. Hàm lượng chlorophyll a, b và a + b, tỷ lệ chlorophyll a/b ................ 52
4.1.2.9. Phần trăm mất nước ............................................................................ 53
4.1.2.10. Hiệu suất quang hợp thuần (Pn) ........................................................ 54
4.2. Thảo luận ................................................................................................... 58
4.2.1. Thí nghiệm 1. ......................................................................................... 58
4.1.2. Thí nghiệm 2. ......................................................................................... 60
Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ............................................................ 63
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 64
PHỤ LỤC ......................................................................................................... 68

ix


DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
%CK

Phần trăm chất khô

BKTT

Bơm khí trực tiếp

CĐAS

Cường độ ánh sáng

CDR

Chiều dài rễ

Chl

Chlorophyll

ĐKT

Đường kính thân

DTL

Diện tích lá

GTTLK

Gia tăng trọng lượng khô

GTTLT

Gia tăng trọng lượng tươi

HTNC

Hệ thống nuôi cấy

MS

Murashige và Skoog (1962)

NĐCO2

Nồng độ khí CO2

NT

Nghiệm thức

TĐKTN

Trao đổi khí tự nhiên

TGCS

Thời gian chiếu sáng

TLK

Trọng lượng khô

TLT

Trọng lượng tươi

x 
 


DANH SÁCH CÁC BẢNG
Trang
Bảng 3.1 Mô tả thí nghiệm 1 ........................................................................... 27
Bảng 3.2 Mô tả thí nghiệm 2 ........................................................................... 29
Bảng 3.3 Thời gian tăng ánh sáng và nồng độ khí CO2 .................................. 31
Bảng 4.1 Tác động của thời gian chiếu sáng và cường độ ánh sáng. .............. 37
Bảng 4.2 Tác động của hệ thống nuôi cấy và nồng độ khí CO2 ...................... 46

xi


DANH SÁCH CÁC HÌNH
Trang
Hình
Hình 2.1 Cây húng chanh ngoài tự nhiên .......................................................... 4
Hình 2.2 Hình giải phẫu đốt thân, cuống lá và lá của cây húng chanh ............. 5
Hình 2.3 Công thức hóa học của Carvacrol và Thymol .................................... 7
Hình 2.4 Một số ứng dụng của cây húng chanh ................................................ 9
Hình 2.5 Các loại bình nuôi cấy trong phương pháp trao đổi khí tự nhiên ..... 16
Hình 2.6 Hệ thống nuôi cấy bơm khí trực tiếp hộp 17 L ................................ 17
Hình 2.7 Các giai đoạn nuôi cấy .................................................................... 19
Hình 3.1 Sơ đồ cơ bản của hệ thống bơm khí trực tiếp ................................... 25

Hình 3.2 Đốt thân hai lá mở của cây húng chanh ........................................... 27
Hình 4.1 Giàn để cây ở ngày thứ 45 ................................................................ 44
Hình 4.2 Cây húng chanh trong hộp Magenta ở ngày nuôi cấy thứ 45........... 44
Hình 4.3 Cây húng chanh ở ngày nuôi cấy thứ 45 .......................................... 45
Hình 4.4 Cây húng chanh đặt trong tủ Percival ở ngày nuôi cấy thứ 45 ........ 55
Hình 4.5 Cây húng chanh trong hộp Magenta trao đổi khí tự nhiên ............... 56
Hình 4.6 Cây húng chanh trong hệ thống bơm khí trực tiếp ........................... 56
Hình 4.7 Cây húng chanh ở ngày nuôi cấy thứ 45 .......................................... 57
Biểu đồ
Biểu đồ 4.1 Gia tăng trọng lượng tươi của cây húng chanh. ........................... 36
Biểu đồ 4.2 Gia tăng trọng lượng khô của cây húng chanh ............................ 38
Biểu đồ 4.3 Chiều cao của cây húng chanh. .................................................... 39
Biểu đồ 4.4 Diện tích lá của cây húng chanh .................................................. 41
Biểu đồ 4.5 Hàm lượng chlorophyll a và chlorophyll b .................................. 42
Biểu đồ 4.6 Hàm lượng chorophyll a + b ........................................................ 42
Biểu đồ 4.7 Hiệu suất quang hợp thuần ở ngày nuôi cấy thứ 18, 38 và 44 ..... 43
Biểu đồ 4.8 Gia tăng trọng lượng tươi của cây húng chanh ............................ 47
Biểu đồ 4.9 Sự biến thiên gia tăng trọng lượng tươi của cây húng chanh ...... 48
Biểu đồ 4.10 Gia tăng trọng lượng khô của cây húng chanh .......................... 49
xii 
 


Biểu đồ 4.11 Chiều cao cây của cây húng chanh ............................................ 50
Biểu đồ 4.12 Chiều dài rễ của cây húng chanh ............................................... 51
Biểu đồ 4.13 Hàm lượng chlorophyll a và hàm lượng chlorophyll b.............. 52
Biểu đồ 4.14 Hàm lượng chlorophyll a + b ..................................................... 52
Biểu đồ 4.15 Phần trăm mất nước của cây sau 30, 60, 90 và 120 phút ........... 53
Biểu đồ 4.16 Số lần trao đổi khí của hai hệ thống nuôi cấy ............................ 54
Biểu đồ 4.17 Hiệu suất quang hợp thuần của cây húng chanh. ....................... 55

xiii



Chương 1 MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Trong những năm gần đây với sự tiến bộ của công nghệ sinh học nói chung và
trong kỹ thuật nuôi cấy mô thực vật nói riêng đã góp phần giải quyết vấn đề lương
thực, thực phẩm, cung cấp cây giống sạch bệnh.
Tuy nhiên kỹ thuật nuôi cấy mô truyền thống hiện nay vẫn chưa được ứng dụng
rộng rãi do kỹ thuật này vẫn còn nhiều nhược điểm như: tỷ lệ nhiễm cao, tỷ lệ cây
sống thấp khi ra vườn ươm, sự bất thường trong sinh lý,.v.v. Nhằm khắc phục những
nhược điểm đó nên vào thập niên 80, Giáo sư Toyoki Kozai và các cộng sự thuộc
trường Đại học Chiba, Nhật Bản đã phát triển kỹ thuật nuôi cấy mô quang tự dưỡng.
Cây húng chanh là cây thuốc dân gian, hiện diện rộng rãi ở Việt Nam. Đã có
những sản phẩm thương mại sử dụng làm thuốc với thành phần chính là tinh dầu húng
chanh và nhiều nghiên cứu về tác dụng chữa bệnh của tinh dầu húng chanh. Cây húng
chanh có thể được nhân giống bằng cách giâm cành nhưng dễ bị thoái hóa giống do
sâu bệnh. Đồng thời cây húng chanh trồng ngoài tự nhiên có thể bị nhiễm nấm, khuẩn
nên không thực sự là nguồn nguyên liệu tốt trong sản suất thuốc. Chính vì thế cần áp
dụng phương pháp nuôi cấy mô vào việc nhân giống cây húng chanh sạch bệnh và có
hàm lượng tinh dầu cao. Nghiên cứu về nuôi cấy mô tế bào thực vật trên cây húng
chanh chưa có nhiều công bố trên thế giới cũng như ở Việt Nam. Nguyễn Thị Quỳnh
và ctv (2010) đã nghiên cứu về ảnh hưởng của sự trao đổi khí tự nhiên ở bình nuôi cấy,
nồng độ đường lên sự tăng trưởng của cây húng chanh in vitro, và đã chứng minh cây
húng chanh đã tăng trưởng tốt trong môi trường không đường và không vitamin khi
được nuôi cấy trong bao nylon có gắn màng trao đổi khí bằng giấy lọc.
Vì vậy, chúng tôi tiến hành đề tài: “Khảo sát sự tăng trưởng của cây húng chanh
trong điều kiện vi nhân giống quang tự dưỡng” nhằm tìm ra một số điều kiện tối ưu để

gia tăng sự tăng trưởng của cây húng chanh.
1.2. Yêu cầu của đề tài
Tiến hành thí nghiệm một cách khoa học có sự lặp lại và phân tích thống kê để
đánh giá kết quả.
1


1.3. Nội dung thực hiện
Xác định được điều kiện về thời gian chiếu sáng và cường độ ánh sáng tối ưu
cho sự tăng trưởng của cây húng chanh trong vi nhân giống quang tự dưỡng.
Đồng thời, so sánh sự tăng trưởng của cây húng chanh trong hai hệ thống nuôi
cấy quang tự dưỡng (trao đổi khí tự nhiên và bơm khí trực tiếp) trong điều kiện có
hoặc không tăng cường CO2.

2 
 


Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Sơ lược về cây húng chanh
2.1.1. Phân loại
Giới (Kingdom):

Plantae

Ngành (Division): Magnoliophyta
Lớp (Class):

Magnoliopsida

Bộ (order):

Lamiales

Họ (Family):

Lamiaceae (hoa môi)

Chi (Genus):

Plectranthus

Loài (Species):

Plectranthus amboinicus

Tên la tinh: Plectranthus amboinicus (Lour.) Spreng., Plectranthus aromaticus
Roxb., Coleus amboinicus Lour., Coleus aromaticus Benth.
Tên Việt Nam: Húng chanh, rau tần dầy lá, rau thơm lông, dương tử tô.
Tên tiếng Anh: Country borage, Indian borage, Indian mint, Puerto Rico
oregano, thyme. [Country borage là tên gọi những cây thuộc họ bạc hà ở nhiều nước
nhiệt đới và cận nhiệt đới (Morton, 1992). Morton (1992) đã đưa ra danh sách gồm
những tên bản xứ và tên tiếng Anh (được sử dụng ở những nước không dùng tiếng
Anh là ngôn ngữ chính), như: bread-and-butter plant, Cuban oregano, East Indian
thyme, French thyme, Indian borage, Mexican thyme, sage, Spanish thyme, wild
thyme, .v.v. Việc sử dụng nhiều tên tiếng Anh đã làm nhầm lẫn với những cây thảo
dược khác có cùng tên thông thường.]
Tên tiếng Pháp: Coliole aromatique,  Aromate des Javanais (m) (là tên Pháp
được sử dụng ở New Caledonia), oreille (ở Haiti), plectranthre (tên của nhóm
Plectranthus).

2.1.2. Sự phân bố
Theo Codd (1975), xuất sứ của Plectranthus amboinicus (Lour.) Spreng. là ở
Châu Phi, từ nam Kenya đến Angola và Natal.
Morton (1992) cho rằng Plectranthus amboinicus (Lour.) Spreng. có xuất sứ ở
Moluccas (Spice Islands) của Malaysia.
3


Hiện nay cây húng chanh có mặt ở Châu Á, Châu Phi, Châu Mỹ. Ở Nam Phi
loài này xuất hiện trên đá, thân cây ngã, đất giàu mùn, và ở rìa của các sa mạc cát gần
biển (Codd, 1975). Tại Việt Nam, cây húng chanh thường được trồng ở đồng bằng,
trung du nhất là ở vùng Nam Bộ. Được thu hái quanh năm, có thể dùng tươi hoặc phơi
khô.
2.1.3. Hình thái
2.1.3.1. Đặc điểm bên ngoài
Cây húng chanh là cây thân thảo, gốc hóa gỗ, có chiều cao từ 25 đến 75 cm.
Thân cây húng chanh mọc đứng, có lông. Lá có cuống, mọc đối, rộng, hình bầu dục,
dày, trông như mọng nước. Phiến lá dài 7 – 10 cm, rộng 4 – 6 cm, bìa lá khía tai bèo,
mặt trên có lông đơn, đầu lông tiết mang hạch, trong, bóng ; mặt dưới lá nhiều lông bài
tiết hơn, gân nổi rõ. Hoa màu tía, nhỏ, mọc thành hoa tự, tận cùng đài hoa gồm các
vòng hoa mọc sít nhau gồm 20 – 30 hoa. (Đỗ Tất Lợi, 2004).

Hình 2.1 Cây húng chanh ngoài tự nhiên.
(Nguồn: www.uphcm.edu.vn)

Rễ cây húng chanh phát sinh từ những đốt thấp của thân cây. Cả thân cây tỏa
hương mà không cần gây tổn thương, nhiều tác giả so sánh hương thơm của nó với cỏ
xạ hương, bạc hà, nhựa thông (Morton, 1992).

4 

 


2.1.3.2. Đặc điểm giải phẫu
Thân: Vi phẫu hình chữ nhật hay vuông, góc hơi tròn. Biểu bì là một lớp tế bào
hình chữ nhật hay đa giác có 5 hoặc 6 cạnh khá đều nhau, cutin mỏng. Lỗ khí nằm
ngang hay nhô cao hơn lớp biểu bì. Lông che chở đa bào một dãy rất nhiều, từ 3 – 9 tế
bào. Lông tiết nhiều, đầu tròn hoặc bầu dục chứa nhiều chất tiết màu vàng xanh.
Cuống lá: Tế bào biểu bì dẹt và nhỏ, cutin mỏng. Lỗ khí, lông tiết và lông che
chở giống như thân.
Lá: Gân giữa lồi ở mặt dưới. Biểu bì trên và dưới có lông che chở đa bào và
lông tiết, cutin mỏng.

Hình 2.2 Hình giải phẫu đốt thân (a), cuống lá (b) và lá (c) của cây húng chanh
(Nguồn: www.uphcm.edu.vn).

2.1.4. Đặc điểm sinh thái
Cây húng chanh ưa đất khô (Morton, 1992), và sinh trưởng tốt nhất ở đất mùn
khô. Hơi ẩm quá mức cho phép ở vùng rễ sẽ làm cây bị thối rữa. Khoảng pH tốt nhất
là ở 5,8-6,8 (Duke và Hurst, 1975), với giới hạn là ở pH từ 5,0 đến 8,7 (Duke, 1979).
Cây húng chanh có thể phát triển ở khoảng nhiệt độ từ 10 đến 32°C. Cây cần ít
nhất 4 tháng ở nhiệt độ cao, và cây phát triển yếu ớt khi trồng ngoài vườn ở Canada và
Bắc Mỹ. Cây húng chanh cần được trồng trong nhà, sau đó chuyển ra vườn trong mùa
hè. Vị trí trồng cây húng chanh tốt là ở nơi có ánh sáng đầy đủ (Adams, 1987). Sản
lượng mùa vụ sẽ tăng lên khi cây húng chanh được trồng ở nơi có bóng râm tại các
khu vườn dừa ở Kerala, India. Cây thích thoát nước tốt, và có xu hướng thích nghi với
môi trường khô. Sự ra hoa ở cây húng chanh phụ thuộc vào nơi chúng được trồng. Cây
nở hoa vào mùa xuân (tháng tư và năm) ở Tây Ấn Độ và bang Florida, Mỹ; nhưng từ
tháng 5 đến tháng 10 ở Sir Lanka (Morton, 1992). Cây húng chanh hiếm khi ra hoa ở
Java (Ochse và van den Brink, 1980) hay ở Ấn Độ (Morton, 1992). Cho dù vậy, ở

5


miền Nam Ấn Độ, sự ra hoa đã được ghi nhận từ tháng 12 năm trước đến tháng 3 năm
sau.
2.1.5. Tinh dầu
Lượng tinh dầu trong cây khoảng 0,055% theo Morton (1992); và từ 0,1 đến
0,2% trên trọng lượng tươi của lá, hoặc 0,01 – 0,02% ở thân. Hương thơm ở lá là do
trong tinh dầu có chứa carvacrol (chiếm khoảng 60%) và caryophyllene (từ 3 – 20%)
(Bos và ctv, 1983 ; Tucker và Maciarello, 1987 ; Kuebel và Tucker, 1988). Những
nghiên cứu tiếp theo cho thấy sự khác nhau về thành phần tinh dầu của cây húng
chanh. Baslas và Kumar (1981) nhận thấy rằng trong tinh dầu húng chanh gồm thymol
(41%) và carvacrol (13%). Malik và ctv (1985): β-selinene (17%), limonene (10%),
thymol (8%), carvacrol (40%) và eugenol (7%). Nguyễn Xuân Dũng và Đỗ Tất Lợi
(1991) cho thấy carvacrol (40%), caryophyllene (6%) và α-terpinene (17%). Singh và
ctv (2002) đã khảo sát thành phần tinh dầu trong lá cây húng chanh Ấn Độ bằng
phương pháp GC và GC-MS cho thấy sự hiện diện của thymol (94,3%), carvacrol
(1,2%), 1,8-cineole (0,8%), p-cymene (0,3%), spathulenol (0,2%) và terpinen-4-ol
(0,2%) chiếm khoảng 97% trọng lượng tinh dầu.
Nguyên nhân của sự khác biệt về thành phần hóa học của tinh dầu húng chanh
có thể là kết quả của di truyền, môi trường sống, quá trình phát triển hay là do một số
nguyên nhân khác (Singh và ctv, 2002).
Ngoài tinh dầu ra thì trong cây húng chanh còn có khoảng 140 loại diterpenoids
được phân lập từ lá và các phenolic. Tuy nhiên các nghiên cứu về các chất được tổng
hợp trên cây húng chanh còn rất ít ỏi (Abdel-Mogib, 2002).
Carvacrol còn gọi là cymophenol, C6H3CH3(OH)(C3H7), là một monoterpenoid
phenol. Ít tan trong nước nhưng tan nhiều trong các dung môi hữu cơ như ethanol,
diethyl ether, carbon tetrachloride và acetone. Carvacrol có thể ức chế nhiều loại vi
khuẩn nguy hiểm như : E. coli O157 : H7 (Kiskó và Roller, 2005), Shigella spp.
(Bagamboula, 2002).

6 
 


Hình 2.3 Công thức hóa học của Carvacrol (hình trái) và Thymol (hình phải).

Thymol hay 2-isopropyl-5-methylphenol (C10H14OH), là một monoterpene
phenol dẫn xuất của cymene. Thymol ít tan trong nước nhưng tan mạnh trong ethanol
và các dung môi hữu cơ khác. Thymol cũng có hoạt tính sinh học như carvacrol là ức
chế vi khuẩn.
Khi phân tích bằng máy sắc ký khí, Vera (1993) đã cho thấy trong thành phần
tinh dầu của cây húng chanh ngoài hai chất cơ bản là carvacrol và thymol còn bao gồm
các chất sau: α-pinene, camphene, 1-octen-3-ol, β-pinene, myrcene, α-phellandrene, Δ3-carene, α-terpinene, p-cymene, limonene, (Z)-β-ocimene, (E)-β-ocimene, αphelandrène, γ-terpinene, α-terpinolene, linalool, camphor, 1-terpinen-4-ol, αterpineol, α-cubebene, β-cubebene, β-elemene, β-caryophyllene, α-bergamotene, (Z)β-farnesene,

α-humulene, β-guaiene,

(-)-α-selinene, β-bisabolene,

δ-cadinene,

caryophyllene oxide, δ-cadinol, α-cadinol, farnesol, calamenol và (-)-4β-7βaromadendrandiol.
2.1.6. Ứng dụng của cây húng chanh
Nhiều loài húng chanh được trồng với mục đính trang trí như ở tại Saudi
Arabia. Cũng tại đây, lá cây được sử dụng để sát trùng vết thương (Abulfatih, 1987)
(hình 2.)
Tại Châu Phi, lá cây húng chanh được dùng để giảm đau. Ở Đông Phi lá cây
còn được sử dụng như thuốc trừ sâu (Kokwaro, 1976). Tại Đông và Nam Phi cây húng
chanh được dùng để trừ giun, sán (Lukhoba, 2005).
Cây húng chanh ở tại Asian được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau từ ho,

đau dạ dày đau tim đến trị cảm sốt, đau đầu và cả vết thương gây ra bởi rết hay bọ cạp

7


(Burkill, 1935).Tại khu vực Trung Mỹ như Cuba và Jamaica thì cây húng chanh được
dùng để trị ho, tại Venezuela thì được dùng như thuốc tiêu và để trị bệnh về thận.
Duke (1977) đã cho rằng trong cây húng chanh có mang calcium, iron, vitamin
A và C với hàm lượng cao. Sau đó, Morton (1992) đã chứng minh bằng cách phân tích
hàm lượng dinh dưỡng từ lá cây húng chanh.
Tại Brazil, cây húng chanh được dùng để chữa trị các vết loét trên da gây ra bởi
Leishmania braziliensis (Franca và ctv, 1996).
Ngoài các công dụng của cây húng chanh được sử dụng trong y học cổ truyền
thì hiện nay đã có những nghiên cứu bước đầu để ứng dụng cây húng chanh trong điều
trị bệnh một cách khoa học.
Candrappa (2009) đã chứng minh tác dụng hạ đường huyết của dịch chiết từ lá
cây húng chanh trên những con con chuột bị tiểu đường.
Tính chất kháng khuẩn ở cây húng chanh đã được chứng minh qua nhiều
nghiên cứu như của Gurgel (2009) cho thấy tác dụng ức chế Staphylococcus aureus.
Khả năng chống oxi hóa của tinh dầu đã được ghi nhận bởi Albuquerque
(2006).
Henderson (2005) đã ghi nhận có sự giảm cân ở những phụ nữ thừa cân nhẹ khi
trong khẩu phần ăn hằng ngày của họ có bổ sung thêm cây húng chanh.
Một số sản phẩm thương mại trên thị trường Việt Nam với thành phần chính là
tinh dầu của cây húng chanh (hình 2.4):
Thực phẩm chức năng Saborkids: tăng cường khả năng miễn dịch đối
với các bệnh viêm đường hô hấp ở trẻ nhỏ.
Tragutan: Sát trùng đường hô hấp. Trị các chứng ho khan, ho kèm theo
cảm cúm, làm hạ sốt.
Codatux Syrup: Giúp giảm ho (ho khan, ho gió, ho có đàm) và khò khè

trong các trường hợp bị ho do cảm mạo, viêm họng, dị ứng với thời tiết.

8 
 


Hình 2.4 Một số ứng dụng của cây húng chanh. a, b, c: Cây húng chanh được sử dụng
làm cây cảnh (nguồn: flickr.com); d : Sản phẩm Tragutan (nguồn: ft-pharma.com) ; e:
Sản phẩm Codatux Syrup (nguồn: thuocbietduoc.com.vn) ; f : Sản phẩm Sarbokids
(nguồn: pharmark.com.vn).

2.1.7. Các phương pháp nhân giống cây húng chanh
Cây húng chang được nhân giống bằng gieo hạt hoặc cắt đốt (Adams, 1987). Sự
nảy mầm mất 6 tuần (Adams, 1987). Theo Morton (1992) thì cây húng chanh phát
triển chủ yếu từ cắt đốt, hiếm khi từ hạt. Cây húng chanh rất dễ nhân giống thông qua
đoạn non, dễ hơn là sử dụng những đoạn đã hóa gỗ (già).
Cây húng chanh được nhân giống dễ dàng bằng phương pháp cắt đốt. Một đốt
thân dài 7,5 – 10 cm, loại bỏ chồi ngủ và các lá thấp. Sau đó giâm vào trong đất sạch
hoặc đất gồm 50% than bùn và 50% perlite. Giữ ẩm và đặt cây trong bóng râm, rễ sẽ
hình thành sau 7 đến 14 ngày ở trên vết cắt (Staples và Kristiansen, 1999).
Bởi vì cây húng chanh thường hiếm khi ra hoa nên phương pháp nhân giống
bằng cách gieo hạt ít được sử dụng (Staples và Kristiansen, 1999). Nên trong thực tế
thì cây húng chanh chủ yếu nhân giống bằng phương pháp cắt đốt. Tuy nhiên phương
pháp cắt đốt lại có nhược điểm là làm cây bị thoái hóa sau một thời gian dài, đồng thời

9


cây giống dễ bị nhiễm bệnh gây ảnh hưởng đến chất lượng mùa vụ. Mặt khác, tinh dầu
của cây húng chanh cũng đã được sử dụng trong điều chế dược phẩm sử dụng cho

người do đó cây con phải được cung cấp với số lượng lớn và phải đảm bảo sạch bệnh.
Chính vì thế sử dụng phương pháp nuôi cấy mô để nhân giống cây húng chanh là một
trong những biện pháp tối ưu nhất.
Hiện nay chỉ có một vài tài liệu nghiên cứu về nuôi cấy mô cây húng chanh.
Bauer và ctv (2002) đã nuôi cấy chồi cây húng chanh trong bình Erlenmeyer 300 mL
chứa 50 mL môi trường MS nguyên bổ sung 3% sucrose và 0,8% agar nhằm mục đích
nghiên cứu chuyển gene ở cây húng chanh. Roja và cộng sự (2005) đã tiến hành nuôi
cấy mô cây húng chanh Ấn Độ nhằm nghiên cứu sự phát sinh hình thái của các mẫu
thân, lá và chồi ngủ dưới tác động của các loại chất điều hòa tăng trưởng thực vật. Tại
Việt Nam, Nguyễn Thị Quỳnh và ctv (2010a) đã bước đầu nghiên cứu nhân giống
thành công cây húng chanh in vitro quang tự dưỡng bằng việc sử dụng các bao nylon
có gắn màng trao đổi khí bằng giấy lọc.
2.2. Nuôi cấy mô tế bào thực vật
2.2.1. Sơ lược lịch sử phát triển của phương pháp nuôi cấy mô tế bào thực vật
Gottlied Haberlandt (1902), nhà thực vật học người Đức, đã đặt nền móng đầu
tiên cho nuôi cấy mô tế bào thực vật. Ông đưa ra giả thuyết về tính toàn năng của tế
bào. Tuy nhiên những thí nghiệm của ông đối với các tế bào mô mềm, biểu bì đã bị
thất bại, do chúng không thể phân chia được.
Năm 1922, Kotte và Robbins đã lặp lại các thí nghiệm của Haberlandt với đỉnh
sinh trưởng tách từ đầu rễ cây ngô. Hai tác giả đã nuôi được đỉnh sinh trưởng trong
thời gian ngắn trên môi trường lỏng có chứa đường glucose, muối khoáng và thu được
hệ rễ nhỏ.
Năm 1934, White đã duy trì được sinh trưởng của đầu rễ cà chua trong thời
gian khá dài trên môi trường lỏng có chứa đường, muối khoáng và dịch chiết nấm
men. Cùng thời gian, Kogl lần đầu tiên xác định được vai trò của IAA, một hoocmon
thực vật đầu tiên có khả năng kích thích sự tăng trưởng và phân chia tế bào.
Năm 1941, Van Overbeck đã sử dụng nước dừa trong nuôi cấy phôi non ở cà
rốt. Trong thời gian này, nhiều chất điều hòa sinh trưởng thuộc nhóm auxin được

10