Nghiên cứu xây dựng quy trình nhân giống cây phúc bồn tử (rubus idaeus) bằng phương pháp nuôi cấy in vitro

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
KHOA SINH - MÔI TRƯỜNG

NGUYỄN THỊ NHUNG

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH NHÂN
GIỐNG CÂY PHÚC BỒN TỬ (RUBUS IDAEUS) BẰNG
PHƯƠNG PHÁP NUÔI CẤY IN VITRO

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Đà Nẵng - Năm 2018


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
KHOA SINH - MÔI TRƯỜNG

NGUYỄN THỊ NHUNG

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH NHÂN
GIỐNG CÂY PHÚC BỒN TỬ (RUBUS IDAEUS) BẰNG
PHƯƠNG PHÁP NUÔI CẤY IN VITRO

Ngành

: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Cán bộ hướng dẫn: TS. VÕ CHÂU TUẤN

Đà Nẵng - Năm 2017


LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi.
Các số liệu, kết quả nêu trong khóa luận là trung thực và chưa từng được ai
công bố trong bất kì công trình nào khác.
Tác giả

Nguyễn Thị Nhung


LỜI CẢM ƠN
Trong suốt thời gian thực hiện khóa luận tốt nghiệp tại Khoa Sinh – Môi trường,
trường Đại học Sư phạm - Đại học Đà Nẵng, tôi đã học hỏi được rất nhiều kiến thức lý
thuyết cũng như thực hành thí nghiệm về nuôi cấy mô tế bào thực vật.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS. Võ Châu Tuấn, người thầy đã tận tình
hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô trong khoa, các bạn, nhóm nghiên
cứu đã giúp đỡ, chia sẻ kinh nghiệm, động viên tôi trong suốt quá trình làm khóa luận.
Tôi xin chân thành cảm ơn !
Đà Nẵng, tháng 4 năm 2018
Sinh viên

Nguyễn Thị Nhung


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU...................................................................................................................... 1
1. Đặt vấn đề................................................................................................................. 1

2. Mục tiêu đề tài......................................................................................................... 2
3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn................................................................... 2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU........................................................................................ 3
1.1. Giới thiệu một số phương pháp nhân giống ở thực vật.....................................3
1.2. Giới thiệu về phương pháp nhân giống in vitro.................................................. 4
1.2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến đến quá trình nhân giống in vitro.......................4
1.2.1.1. Mẫu nuôi cấy....................................................................................................................... 4
1.2.1.2. Vô trùng trong nuôi cấy.................................................................................................. 5
1.2.1.3. Môi trường nuôi cấy......................................................................................................... 6
1.2.1.4. Điều kiện nuôi cấy.......................................................................................................... 10
1.2.2. Các giai đoạn nhân giống in vitro................................................................ 10
1.2.2.1. Giai đoạn 1: Khử trùng mô nuôi cấy..................................................................... 10
1.2.2.2. Giai đoạn 2: Tái sinh mẫu nuôi cấy mô................................................................. 10
1.2.2.3. Giai đoạn 3: Giai đoạn nhân nhanh........................................................................ 11
1.2.2.4. Giai đoạn 4: Tạo cây hoàn chỉnh............................................................................. 11
1.2.2.5. Giai đoạn 5: Đưa cây ra đất...................................................................................... 11
1.2.3. Một số nghiên cứu nhân giống in vitro trên cây ăn quả, cây thuốc............11
1.3. Giới thiệu về cây phúc bồn tử............................................................................ 12
1.3.1. Nguồn gốc và vị trí phân loại........................................................................ 12
1.3.1.1. Nguồn gốc, phân bố....................................................................................................... 12
1.3.1.2. Vị trí phân loại................................................................................................................. 13
1.3.2. Đặc điểm sinh học, sinh thái......................................................................... 13
1.3.3. Công dụng và giá trị sử dụng........................................................................ 14
1.3.4. Các nghiên cứu liên quan............................................................................. 16
1.3.4.1. Nghiên cứu ngoài nước................................................................................................. 16
1.3.4.2. Nghiên cứu trong nước................................................................................................. 17
1.3.5. Tình hình phát triển phúc bồn tử tại Việt Nam............................................ 17
1.3.5.1. Tình hình trồng phúc bồn tử tại Lâm Đồng - Việt Nam.................................... 17

1.3.5.2. Phương pháp nhân giống ..........................................................
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......................
2.1.

Đối tượng nghiên cứu ..........................................................................

2.2.

Nội dung nghiên cứu ............................................................................

2.3.

Phương pháp nghiên cứu ....................................................................

2.3.1. Phương pháp vô trùng mẫu vật ......................................................................
2.3.2. Phương pháp tái sinh chồi in vitro .................................................................
2.3.3. Phương pháp nhân nhanh chồi in vitro .........................................................
2.3.4. Phương pháp tái sinh rễ..................................................................................
2.3.5. Phương pháp đưa cây ra trồng tại vườn ươm ...............................................
2.3.6. Phương pháp xử lý số liệu ..............................................................................
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ..................................
3.1.

Đánh giá hiệu quả khử trùng mẫu vật cây phúc bồn tử ..................

3.2.

Ảnh hưởng của các chất điều hòa sinh trường đến khả năng nhân

in vitro phúc bồn tử ......................................................................................................

3.2.1. Ảnh hưởng của BAP đến khả năng nhân nhanh chồi in vitro cây phúc bồn
tử

24

3.2.2. Ảnh hưởng của Kin đến khả năng nhân nhanh chồi in vitro cây phúc bồn
tử

26

3.2.3. Ảnh hưởng của BAP và IBA đến khả năng nhân nhanh chồi in vitro cây
phúc bồn tử ................................................................................................................
3.2.4. Ảnh hưởng của nước dừa đến khả năng nhân nhanh chồi in vitro cây phúc
bồn tử .........................................................................................................................
3.3. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng tái sinh rễ in vitro cây phúc bôn tử

.......................................................................................................................................29
3.3.1. Ảnh hưởng của hàm lượng khoáng đến khả năng tái sinh rễ in vitro cây
phúc bồn tử ................................................................................................................
3.3.2. Ảnh hưởng của IBA đến khả năng tái sinh rễ in vitro cây phúc bồn tử ......
3.4. Kết quả khảo sát các điều phù hợp cho giai đoạn vườn ươm của cây con in
vitro phúc bồn tử .........................................................................................................
3.4.1. Kết quả khảo sát giá thể tối ưu .......................................................................
3.4.2. Kết quả đánh giá ảnh hưởng tuổi cây in vitro đến khả năng sống trong giai


đoạn vườn ươm....................................................................................................... 33
3.4.3. Đánh giá khả năng phát triển của cây trong giai đoạn vườn ươm..............34
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ........................................................................................ 36
1. Kết luận.................................................................................................................. 36

2. Đề nghị.................................................................................................................... 36
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................. 37
PHỤ LỤC


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
2,4-D

: Diclorophenoxyacetic acid

AC

: Active carbon (than hoạt tính)

BAP

: 6 - benzyl amino purine

CW

: Coconut water (nước dừa)

Cs

: Cộng sự

ĐHST

: Điều hòa sinh trưởng

IAA

: β-indol-acetic acid

IBA

: Indole 3 - butyric acid

Kin

: Kinetin

MS

: Murashige và Skoog (1962)

NAA : α-naphthalen acetic acid


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Nồng độ và thời gian khử trùng của một số tác nhân vô trùng............................ 5
Bảng 3.1: Hiệu quả khử trùng hạt phúc bồn tử............................................................................ 22
Bảng 3.2: Hiệu quả khử trùng đoạn thân có mắt lá cây phúc bồn tử................................... 23
Bảng 3.3: Ảnh hưởng của BAP trong nhân nhanh chồi in vitro cây phúc bồn tử sau 4
tuân nuôi cấy......................................................................................................................... 24
Bảng 3.4: Ảnh hưởng của Kin đến khả năng nhân nhanh chồi in vitro cây phúc bồn tử
sau 4 tuần nuôi cấy.............................................................................................................. 26
Bảng 3.5: Hiệu quả nhân nhanh chồi in vitro phúc bồn tử khi kết hợp BAP và IBA ở
các nồng độ khác nhau sau 4 tuần nuôi cấy............................................................... 27
Bảng 3.6: Ảnh hưởng của nước dừa đến khả năng nhân nhanh chồi in vitro phúc bồn tử trên

môi trường MS bổ sung 0,75mg/l BAP và 0,2mg/l IBA sau 4 tuần nuôi cấy
.................................................................................................................................................... 28
Bảng 3.7: Kết quả đánh giá ảnh hưởng hàm lượng khoáng đến khả năng ra rễ cây phúc
bồn tử sau 20 ngày khảo sát............................................................................................. 30
Bảng 3.8: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của IBA đến khả năng tái sinh rễ cây phúc bồn
tử sau 20 ngày nuôi cấy trên môi trường ¼ MS....................................................... 31
Bảng 3.9: Khảo sát giá thể tối ưu trồng phúc bồn tử sau 15 ngày ươm trồng..................32
Bảng 3.10: Đánh giá khả năng sinh trưởng và phát triển của cây phúc bồn tử trong điều

kiện nhà lưới.......................................................................................................................... 35


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 2.1: Cây phúc bồn tử ngoài tự nhiên..................................................................................... 19
Hình 2.2: Sơ đồ quy trình nghiên cứu.............................................................................................. 20
Hình 3.1: Hạt cây phúc bồn tử được nuôi trên môi trường MS không chất kích thích
không có hiện tượng tái sinh chồi................................................................................. 22
Hình 3.2: Chồi phúc bồn tử tái sinh trên môi trường MS không chất kích thích sinh
trưởng sau 1 tháng nuôi cấy............................................................................................. 24
Hình 3.3: Ảnh hưởng của BAP đến khả năng nhân nhanh chồi cây phúc bồn tử sau 4
tuần nuôi cấy......................................................................................................................... 25
Hình 3.4: Ảnh hưởng của Kin đến khả năng tái sinh chồi cây phúc bồn tử sau 4 tuần
nuôi cấy................................................................................................................................... 27
Hình 3.5: Hiệu quả nhân nhanh chồi in vitro phúc bồn tử khi kết hợp BA và IBA sau 4
tuần nuôi cấy......................................................................................................................... 28
Hình 3.6: Ảnh hưởng của nước dừa đến khả năng nhân nhanh chồi in vitro phúc bồn
tử sau 4 tuần nuôi cấy trên môi trường MS bổ sung 0,75mg/l BAP + 0,2 mg/l
IBA kết hợp nước dừa ở các nồng độ khác nhau..................................................... 29
Hình 3.7: Rễ cây phúc bồn tử phát triển trên môi trường 1/4MS không chất kích thích

sinh trưởng sau 20 ngày nuôi cấy.................................................................................. 30
Hình 3.8: Phúc bồn tử được ươm trồng trên các loại giá thể khác nhau............................32
Hình 3.9: Cây phúc bồn tử phát triển trên giá thể CT4 (trái) và trên CT1 (phải) sau
30 ngày.................................................................................................................................... 33
Hình 3.10: Phúc bồn tử ra rễ sau 15 ngày (A) và 20 ngày (B)............................................... 34
Hình 3.11: Cây phúc bồn tử 15 ngày ra rễ thích nghi và sinh trưởng sau 15 tháng
ươm trồng............................................................................................................................... 34
Hình 3.12: Cây phúc bồn tử phát triển trong điều kiện vườn ươm tại Đà Nẵng.............35
Hình 3.13: Một số cây Phúc bồn tử có hiện tượng phát sinh chồi từ gốc sau 2 tháng
sinh trưởng............................................................................................................................. 35


MỞ ĐẦU
1.Đặt vấn đề
Hiện nay nhu cầu về cây ăn quả, cây dược liệu ngày một tăng. Người tiêu dùng
hướng đến các dòng sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, tốt cho sức khỏe. Tuy nhiên,
tại Việt Nam vẫn chưa nhiều các sản phẩm đáp ứng được thị hiếu và mong muốn cho
người tiêu dùng. Nhiều loại quả vẫn phải nhập ngoại, giá thành đắt đỏ, do nước ta chưa
chủ động về nguồn giống hoặc diện tích canh tác quá ít, phụ thuộc vào một số cơ sở
sản xuất trong khi nhu cầu thị trường lại quá cao. Việc nghiên cứu, chủ động nguồn
giống và mở rộng sản xuất một số loại cây ăn quả có giá trị kinh tế cao là điều cần thiết
để đáp ứng nhu cầu tiêu dùng trong nước, giảm giá thành sản phẩm và hướng đến việc
xuất khẩu ra nước ngoài.
Phúc bồn tử còn gọi là quả mâm xôi, là một loại quả cao cấp, được sử dụng ở
nhiều nước trên thế giới, nhất là ở châu Âu và châu Mỹ. Phúc bồn tử được trồng tập
trung nhiều nhất ở Bắc và Nam Mỹ. Quả phúc bồn tử được sử dụng như một loại quả
ăn tươi, nó còn được dùng trong công nghiệp thực phẩm chế biến hương liệu, làm sirô,
chế biến nước giải khát, nước cốt, sản xuất rượu vang, các loại mứt là mặt hàng xuất
khẩu có giá trị cao. Ngoài ra, phúc bồn tử còn được sử dụng nhiều trong y học, kết quả
nghiên cứu của các nhà khoa học ở Mỹ và Nhật Bản cho rằng isothiocyanates trong

phúc bồn tử ngoài tác dụng diệt khuẩn còn có khả năng điều hòa tiêu hóa, ngăn ngừa
việc tắc nghẽn mạch máu, giảm huyết áp, chống hen suyễn, ung thư và sâu răng [24].
Tại Việt Nam, phúc bồn tử cũng đã được Trung tâm ứng dụng Khoa học công
nghệ & Tin học nghiên cứu và đưa vào trồng tại Lâm Đồng. Các giống này có nguồn
gốc từ Mỹ, Thụy Điển, New Zealand được du nhập từ những năm 1990. Một số mọc
dại và được người dân thuần hóa mang về trong tại địa phương nhưng diện tích trồng
không nhiều. Trong khi nền nông nghiệp Việt Nam còn chưa phát triển cao, vẫn chưa
có nhiều sản phẩm nổi bậc và xuất khẩu ra nước ngoài, chưa kể phúc bồn tử tại Việt
Nam còn được xem như vua của những loại quả, giá thành khá đắt đỏ, khoảng hai trăm
nghìn đồng 1kg. Như vậy, việc đưa cây phúc bồn tử, rộng rãi tại Việt Nam là điều hết
sức cần thiết, góp phần làm phong phú thêm mặt hàng nông phẩm có giá trị.
o

Cây phúc bồn tử phát triển tốt ở nhiệt độ 6-27 C, nơi có nhiều ánh sáng [23].
Trong khi đó, Đà Nẵng thuộc nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, ít biến động. Nhiệt
1


o

độ trung bình các tháng trong năm dao động từ 21,3 đến 29,2 C, độ ẩm không khí
trung bình khoảng 80%, nhiều nắng, phù hợp với điều kiện phát triển của cây phúc bồn
tử [12]. Trong khi đó, nền nông nghiệp tại Đà Nẵng vẫn chưa được chú trọng phát
triển, chủ yếu là trồng lúa và rau màu, chưa có loại cây nào mang giá trị kinh tế cao.
Mặt khác, Đà Nẵng hiện nay đã và đang chú trọng phát triển công nghệ sinh học, đây
là cơ hội tốt để đưa cây nuôi cấy mô có giá trị kinh tế cao trồng tại Đà Nẵng, hoặc đưa
đến những vùng lân cận có khí hậu tương tự như Quảng Nam – vốn rất nhiều đất nông
nghiệp. Từ đó tạo một điểm nhấn cho nền nông nghiệp miền trung. Chủ động về nguồn
giống sẽ là yếu tố quan trọng đầu tiên cần được thực hiện để đưa Phúc bồn tử trồng đại
trà tại miền Trung.

Dựa trên những cơ sở đó, tôi chọn đề tài “Nghiên cứu xây dựng quy trình
nhân giống cây phúc bồn tử (Rubus idaeus) bằng phương pháp nuôi cấy in vitro.”
2.Mục tiêu đề tài
2.1. Mục tiêu chung
Xây dựng được quy trình nhân giống in vitro cây phúc bồn tử với hệ số nhân
giống cao, chất lượng cây giống tốt.
2.2. Mục tiêu cụ thể
-

Xác định điều kiện khử trùng mẫu thích hợp từ hạt và đoạn thân.

- Xác định được môi trường nuôi cấy thích hợp cho nhân chồi và tạo rễ in
vitro.
-

Xác định tuổi cây, thời gian huấn luyện cây in vitro, giá thể , chế độ tưới và chế

độ chắn sáng cho cây in vitro sinh trưởng trong điều kiện nhà lưới.
3.Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
3.1. Ý nghĩa khoa học
Kết quả nghiên cứu của đề tài cung cấp các dẫn liệu khoa học mới về nhân giống
in vitro cây phúc bồn tử, góp phần làm phong phú hơn cơ sở dữ liệu về kỹ thuật nuôi
cấy trên chi Rubus.
3.2.Ý nghĩa thực tiễn
-

Xây dựng được quy trình nhân giống cây phúc bồn tử bằng kĩ thuật nuôi cấy

mô tế bào, góp phần sản xuất cây giống có hiệu quả cao, chất lượng tốt, khắc phục
được những hạn chế của phương pháp nhân giống truyền thống.

-

Tạo nguồn giống cho các nghiên cứu trong quy trình sản xuất tiếp theo, ứng

dụng vào sản xuất tại Đà Nẵng, góp phần đưa cây phúc bồn tử - cây ăn quả giá trị cao
được trồng phổ biến hơn tại miền Trung.
2


CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Giới thiệu một số phương pháp nhân giống ở thực vật
-

Nhân giống bằng phương pháp gieo hạt: Đây là hình thức nhân giống khá khổ

biến, dễ thực hiện, giá thành sản xuất thấp. Tuy nhiên, cây giống gieo từ hạt dễ phát
sinh biến dị do thụ phấn chéo, khó giữ được đặc tính, năng suất ban đầu. Với phương
pháp này, trên quy mô sản xuất, chỉ nên áp dụng đối với những đối tượng có khả năng
hạt nảy mầm cao, đồng đều. Quy trình sản xuất hạt giống cần đảm bảo tạo ra nguồn hạt
giống đảm bảo tính xác thực về di truyền, hình thái và chất lượng với nguồn gen vật
liệu nhân giống khi được cung cấp cho sản xuất gieo trồng ở thế hệ tiếp theo [16].
-

Giâm cành: là một trong những phương pháp nhân giống vô tính, được sử dụng

khá rộng rãi tỏng nghề trồng trọt, nhất là trong sản xuất cây ăn quả, cây công nghiệp...,
và cả cây cảnh. Ưu điểm cơ bản là giữ được hầu hết các đặc điểm của cây giống (cây
mẹ), tức là cây mới được tạo ra không bị phân ly, biến dị. Đây là đặc tính rất quý trong

việc chọn tạo giống mới. Tuy nhiên số lượng cây giống tạo ra không nhiều.
-

Chiết cành là phương pháp nhân giống vô tính cây trồng bằng cách cho một

cành hay một đoạn cành ra rễ trên cây, sau đó tách khỏi cây mẹ, đem trồng thành cây
mới.
-

Ghép cây là tách rời một mắt ghép, một chồi non vừa lú ra ở nách lá hoặc một

đoạn thân non của cây có những đặc tính nổi bật đặt vào một cây khác có đặc tính sống
khoẻ và phát triển tốt, còn gọi là gốc ghép (gốc tháp) tiếp tục sống và tăng trưởng nhờ
vào gốc ghép. Cây ghép giữ được các đặc tính của giống muốn nhân. Tuy nhiên, lấy
mắt ghép liên tục nhiều đời của một giống để ghép có thể dẫn đến hiện tượng thoái
hóa giống.
-

Nhân giống in vitro: Nuôi cấy mô tế bào thực vật là tổng hợp những kỹ thuật

được sử dụng để duy trì và nuôi cấy các tế bào, mô hoặc cơ quan thực vật trong điều
kiện vô trùng trên môi trường nuôi cấy giàu dinh dưỡng với những thành phần đã xác
định. Mặc dù chi phí đầu tư ban đầu cao, nhưng mang lại hiểu quả rất lơn cho sản xuất.
Tạo ra chính xác số cây nhân bản giúp tạo ra các loại hoa, quả chất lượng cao hoặc có
những tính trạng mong muốn khác. Tạo ra các cây trưởng thành một cách nhanh
chóng, tạo ra hàng loạt các cây mà không cần đến hạt hoặc quá trình thụ phấn để tạo
3


hạt, tái sinh cây hoàn chỉnh từ các tế bào thực vật đã được biến đổi gen. Tạo ra các cây

trong điều kiện vô trùng, để có thể vận chuyển mà hạn chế tối đa khả năng phát tán
bệnh, sâu bệnh hoặc các nhân tố gây bệnh. Có thể tạo ra các cây từ hạt mà nếu không
có nuôi cấy mô thì thường có tỷ lệ nảy mầm thấp hoặc sinh trưởng yếu, ví dụ: hoa lan
hoặc cây nắp ấm, làm sạch các cây bị nhiễm virus nhất định hoặc các nhân tố lây
nhiễm khác và nhân nhanh các cây này như là nguồn nguyên liệu sạch phục vụ đồng
ruộng và nông nghiệp [4], [8].
1.2. Giới thiệu về phương pháp nhân giống in vitro
Kỹ thuật nuôi cấy mô tê bào thực vật hay nhân giống in vitro đều là thuật ngữ mô
tả nuôi cấy mô các bộ phận thực vật (tế bào đơn, mô, cơ quan) trong ống nghiệm chứ
môi trường chất dinh dưỡng thích hợp như muối khoáng, vitamin, đường và các chất
điều hòa sinh trưởng thực vật trong điều kiện vô trùng [2].
Kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào thực vật cho phép tái sinh chồi hoặc cơ quan từ mô
lá, thân, hoa, rễ, củ hoặc đỉnh sinh trưởng. Trước kia người ta dùng phương pháp này
để nghiên cứu đặc tính cơ bản của tế bào và mô trong quá trình nuôi cấy. Hiện nay các
nhà khoa học sử dụng hệ thống nuôi cấy mô thực vật để nghiên cứu các vấn đề liên
quan thực vật. Kỹ thuật nuôi cấy mô thực vật cũng mở rộng tiềm năng nhân giống vô
tính đối với các loại cây quan trọng, có giá trị về mặt kinh tế và thương mại trong đời
sống hằng ngày của con người [2].
1.2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến đến quá trình nhân giống in vitro
1.2.1.1. Mẫu nuôi cấy
Theo lý thuyết tất cả các mô chưa hóa gỗ đang sinh trưởng mạnh như: mô phân
sinh ngọn, tượng tầng, đầu rễ, phôi đang phát triển, thịt quả non…, khi đặt vào môi
trường có chứa một lượng hormon thích hợp đều có khả năng tạo mô sẹo. Tuy nhiên,
mỗi tế bào ở mỗi mô khác nhau có khả năng tạo mô sẹo, phân hóa thành rễ, thân, cành,
lá… rất khác nhau. Do đó kết quả thu được cũng rất khác nhau ở những mẫu khi đưa
vào nuôi cấy. Việc chọn mẫu thực vật để sử dụng trong quá trình nuôi cấy có vai trò
quyết định, nếu chọn sai mẫu chúng ta sẽ không thu nhận được kết quả, hoặc thu được
những cây sẽ không phát triển mạnh, thậm chí cây có thể ngưng phát triển ở một giai
đoạn nhất định. Các kết quả nghiên cứu cho thấy để bắt đầu nghiên cứu nhân giống vô
tính một cây nhất định, người ta chú trọng đến các chồi bên và mô phân sinh đỉnh [4].

4


1.2.1.2. Vô trùng trong nuôi cấy
Môi trường nuôi cấy mô thực vật có chứa đường, muối khoáng và vitamin, thích
hợp cho các loài nấm, vi khuẩn phát triển. Do tốc độ phân chia tế bào của nấm và vi
khuẩn lớn hơn rất nhiều so với tế bào thực vật. Nếu môi trường nuôi cấy bị nhiễm vài
bào tử nấm hoặc vi khuẩn thì sau vài ngày đến một tuần toàn bộ bề mặt môi trường
nuôi cấy và mẫu cấy sẽ phủ đầy nấm, khuẩn, thí nghiệm phải loại bỏ vì trong điều kiện
này mô cấy không thể phát triển và chết dần. Khác với thí nghiệm vi sinh có thể kết
thúc trong vài ngày, mức độ vô trùng trong thí nghiệm nuôi cấy mô thực vật đòi hỏi rất
cao mới có hi vọng thành công. Để đảm bảo điều kiện vô trùng trong quá trình nuôi
cấy đòi hỏi chúng ta phải thực hiện các yêu cầu sau:

-

-

Vô trùng mô cấy.

-

Vô trùng dụng cụ thủy tinh, môi trường và nút đậy.

Trong thao tác nuôi cấy cần phải tránh làm rơi nấm, khuẩn lên bề mặt môi

trường nuôi cấy.
Mô cấy có thể là các bộ phận khác nhau của thực vật, tùy theo sự tiếp xúc với
môi trường bên ngoài mà các bộ phận này chứa nhiều hay ít vi khuẩn, nấm. Phương

pháp vô trùng mẫu cấy phổ biến hiện nay là dùng các chất hóa học có hoạt tính diệt
nấm, khuẩn. Hiệu lực diệt nấm, khuẩn của các chất này phụ thuộc vào thời gian xử lý,
nồng độ và khả năng xâm nhập của chúng trên bề mặt mô cấy. Các chất kháng sinh ít
được sử dụng vì tác dụng không triệt để và ảnh hưởng xấu lên sự sinh trưởng của mô
cấy. Ngoài ra, người ta còn sử dụng các chất làm giảm sức căng bề mặt như: Tween 80,
fotoflo, teepol vào dung dịch diệt nấm khuẩn. Street (1974), đưa ra khái niệm về nồng
độ và thời gian sử dụng các chất diệt nấm khuẩn để xử lý mô cấy như sau [9]:
Bảng 1.1. Nồng độ và thời gian khử trùng của một số tác nhân vô trùng
Tác nhân vô trùng
Hypochloride Canxi
Hypochlotide Natri
Nước Brom
HgCl2
Chất kháng sinh
H2O2

5


1.2.1.3. Môi trường nuôi cấy
Môi trường là yếu tố quan trọng cho sự sinh trưởng và phát triển của mô tế bào,
là nguồn cung cấp các chất dinh dưỡng cần thiết nhằm duy trì sự sống, sinh trưởng và
phát triển của tế bào trong quá trình nuôi cấy. Việc lựa chọn môi trường nuôi cấy phụ
thuộc vào từng loài thực vật được nuôi cấy. Thành phần của môi trường nuôi cấy mô
gồm:
-

Các chất vô cơ:

Các chất dinh dưỡng vô cơ là các nguyên tố khoáng được cung cấp dưới dạng đa

lượng và vi lượng. Sự sinh trưởng của thực vật trong nuôi cấy in vitro yêu cầu cần phải
có cả các nguyên tố đa lượng và nguyên tố vi lượng kết hợp với nhau.
Các nguyên tố đa lượng được sử dụng ở nồng độ lớn hơn 5 mM/L. Bao gồm các
nguyên tố sau: nitrogen (N), potassium (K), phosphorus(P), calcium (Ca), magnesium
(Mg) và sulphur (S) ở dạng muối khoáng trong môi trường. nitrogen (N) thường được
cung cấp dưới dạng ammonium (NH4+) và nitrate (NO3-). Môi trường nuôi cấy chứa
ít nhất 25 mM/L nitrogen (N) và potassium (K), các nguyên tố khác khoảng 1-3 mM/L
[8], [17].
Các nguyên tố vi lượng được sử dụng ở nồng độ nhỏ hơn 0,05 mM/l. Bao gồm
các nguyên tố: iron (Fe), manganese (Mn), zinc (Zn), boron (B), copper (Cu) và
molybdenum (Mo). Các nguyên tố khoáng này mặc dù với nồng độ nhỏ nhưng cần
thiết cho sự sinh trưởng ở thực vật. Nguyên tố quan trọng nhất là Fe, Fe chỉ có hiệu
quả ở pH thấp, chính vì vậy nó được cung cấp ở dạng FDTA – Fe phức tạp để có hiệu
quả ở pH khác nhau ở dạng này không bị kết tủa và giải phóng dần ra môi trường theo
nhu cầu của mô thực vật [8].
- Nguồn cacbon:
Nguồn cacbon giúp mô, tế bào thực vật tổng hợp nên chất hữu cơ giúp tế bào
phân chia, nguồn cacbon bổ sung vào môi trường ở dạng đường [8].
Đường là một phần rất quan trọng của môi trường dinh dưỡng, như là nguồn
năng lượng. Vì hầu hết thực vật nuôi cấy mô không thể quang hợp hiệu quả do sự phát
triển tế bào và mô kém, thiếu chất diệp dục, hạn chế trao đổi khí và CO2 trong bình
nuôi cấy. Do đó khả năng tự dưỡng kém, phải cần có nguồn cacbon bên ngoài để tạo
năng lượng, nguồn cacbon thích hợp nhất là sucrose ở nồng độ 20 – 60 g/l. Trong khi
hấp khử trùng môi trường, sucrose bị thủy phân thành glucose và fructose, được sử
6


dụng cho sự tăng trưởng của thực vật nuôi cấy mô, fructose nếu hấp môi trường sẽ gây
độc hại cho cây [8], [17].
-

Các chất hữu cơ:

+ Vitamin
Là những chất hữu cơ cần thiết cho quá trình trao đổi chất, là thành phần của các
enzim, do đó, muốn cây phát triển tốt thì môi trường nuôi cấy cần bổ sung các vitamin.
Thiamine (B1), acid nicotinic (B3), pyridoxine (B6), acid pantothenic (B5) là các
vitamin thường được sử dụng. Trong đó B1 bổ sung vào môi trường để tham gia vào
quá trình chuyển hóa carbohydrate [5], [17].
+ Axit amin
Bổ sung axit amin vào môi trường nuôi cấy là rất quan trọng, để kích thích tăng
trưởng trong tế bào, cũng như kích thích và duy trì các phôi soma. Lglutamine, Lasparagine, L-cystein, L-glycine là các axit amin thường được sử dụng để bổ sung vào
môi trường nuôi cấy ở dạng hỗn hợp, nếu riêng lẻ thì sẽ ức chế sự tăng trưởng của tế
bào [5].
+ Chất hữu cơ phức tạp
Là nhóm các chất hữu cơ bổ sung có thành phần không xác định như protein
hydrolysate, nước dừa, dịch nấm men, nước cam, nước ép cà chua, casein thủy phân,
casein thủy phân đã đem lại hiệu quả đáng kể trong nuôi cấy mô, chiết xuất khoai tây
cũng đã đem lại hiệu quả trong nuôi cấy bao phấn [3]. Công bố đầu tiên về việc sử
dụng nước dừa trong nuôi cấy mô được nhà khoa học Overbeek tìm ra [37]. Sau đó tác
dụng tích cực của nước dừa đã được nhiều nhà khoa học khác chứng nhận. Chất có
hoạt tính trong nước dừa được chứng minh là myo-inositol và một số các acid amin
khác, nước dừa là hợp chất tự nhiên chứa nhiều chất khoáng, vitamin, hợp chất kích
thích sinh trưởng thuộc nhóm Cytokinin có tác dụng kích thích hình thành chồi. Đây là
thành phần không thể thiếu trong quá trình tạo chồi và cụm chồi từ mô sẹo. Nước dừa
thường được lấy từ quả dừa để sử dụng tươi hoặc sau bảo quản. Thông thường nước
dừa thường được xử lý để loại trừ các protein, sau đó được lọc qua màng lọc để khử
trùng trước khi bảo quản lạnh. Tồn dư của protein trong nước dừa không gây ảnh
hưởng đến sinh trưởng của mô hoặc tế bào nuôi cấy, nhưng sẽ dẫn đến kết tủa dung
dịch khi bảo quản lạnh. Chất cặn có thể được lọc hoặc để lắng dưới bình rồi gạn bỏ

phần cặn. Nước dừa thường sử dụng với nồng độ 5 - 20% thể tích môi trường, kích
thích phân hóa và nhân nhanh chồi [18].
7


-

Than hoạt tính (AC)

Than hoạt tính vừa ức chế vừa thúc đẩy sự tăng trưởng phụ thuộc vào từng loài
thực vật được nuôi cấy, nó kích thích sự tăng trưởng ở phong lan, cà chua, cà rốt, ức
chế sự tăng trưởng ở đậu tương, thuốc lá [4].
Nó hấp thụ các hợp chất độc cho cây như phenol, làm giảm tác hại của chất độc
đối với cây, giúp cây sinh trưởng tốt hơn, hạn chế sự tác động của chất độc. Than hoạt
tính còn có khả năng thay đổi pH của môi trường [4], [5].
Ngoài ra than hoạt tính cũng có thể hấp thụ các chất điều hòa sinh trưởng,
vitamin gây ra sự ức chế tăng trưởng. Than hoạt tính còn có thể tạo độ tối cho môi
trường và như vậy sẽ giúp tạo rễ và tăng trưởng.
-

Các chất điều hòa sinh trưởng (ĐHST) ở thực vật

Bổ sung các chất điều hòa sinh trưởng rất cần thiết để kích thích sự sinh trưởng,
phát triển và phân hóa cơ quan. Các chất này kích thích sự phân chia tế bào, do đó điều
chỉnh sự phát triển của các chồi và rễ trên cây và phôi trong môi trường nửa rắn hoặc
lỏng. Bốn chất điều hòa sinh trưởng chính được sử dụng là: auxin, cytokinin, giberelin
và axit abscissic, các chất này được bổ sung trong môi trường nuôi cấy. Tuy nhiên, yêu
cầu các chất này thay đổi theo từng loài thực vật, loại mô, hàm lượng các chất điều hòa
sinh trưởng nội sinh trong cây.
+ Auxin: phân chia tế bào, kéo dài tế bào, hình thành rễ, phát sinh phôi soma. Khi

được sử dụng ở nồng độ thấp, auxin kích thích tạo rễ, ở nồng độ cao sẽ hình thành mô
sẹo. Các auxin thường được sử dụng trong nuôi cấy mô là: 1-naphthaleneacetic acid
(NAA), 2,4 dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D), indole-3 acetic acid (IAA),
indolebutyric acid (IBA). Auxin tự nhiên được tìm thấy nhiều ở thực vật là indol axetic
axit (IAA). IAA có tác dụng kích thích sinh trưởng kéo dài tế bào và điều khiển sự
hình thành rễ. Ngoài IAA, còn có các dẫn xuất của nó là naphtyl axetic axit (NAA) và
2,4 - diclophenoxy axit (2,4 D). Các chất này cũng đóng vai trò quan trọng trong sự
phân chia của mô và trong quá trình hình thành rễ. NAA được Went và Thimann
(1937) phát hiện. Chất này có tác dụng tăng hô hấp của tế bào và mô nuôi cấy, tăng
hoạt tính enzim và ảnh hưởng mạnh đến trao đổi chất của nitơ, tăng khả năng tiếp nhận
và sử dụng đường trong môi trường. NAA là auxin nhân tạo, có hoạt tính mạnh hơn
auxin tự nhiên IAA, NAA có vai trò quan trọng đối với phân chia tế bào và tạo rễ [5].

8


+

Cytokinin: kích thích tổng hợp ADN, thúc đẩy sự phân chia tế bào, kích thích

sự tăng trưởng của chồi, liên quan đến sự thay đổi ưu thế ngọn và phân hóa chồi trong
nuôi cấy mô, các cytokinin thường được sử dụng là: Zeatin, 6- benzylaminopurine
(BAP), kinetin, 2-iP. Khi sử dụng ở nồng độ cao, các chất này kích thích sự hình thành
chồi và ức chế tạo rễ [8]. Kinetin được Skoog phát hiện ngẫu nhiên trong chiết xuất
axit nucleic. Kinetin thực chất là một dẫn xuất của bazơ nitơ adenine. BAP là cytokinin
tổng hợp nhân tạo nhưng có hoạt tính mạnh hơn kinetin. Kinetin và BAP cùng có tác
dụng kích thích phân chia tế bào kéo dài thời gian hoạt động của tế bào phân sinh và
làm hạn chế sự hoá già của tế bào. Ngoài ra các chất này có tác dụng lên quá trình trao
đổi chất, quá trình tổng hợp ADN, tổng hợp protein và làm tăng cường hoạt tính của
một số enzim. Những nghiên cứu của Miller và Skoog (1963) đã cho thấy không phải

các chất kích thích sinh trưởng ngoại sinh tác dụng độc lập với hoocmon sinh trưởng
nội sinh. Phân chia tế bào, phân hoá và biệt hoá được điều kiển bằng sự tác động tương
hỗ giữa các hoocmon ngoại sinh và nội sinh. Tác động phối hợp của auxin và
cytokinin có tác động quyết định đến sự phát triển và phát sinh hình thái của tế bào và
mô. Tỉ lệ auxin và cytokinin trong môi trường nó quyết định đến sự phát sinh hình thái,
nếu tỉ lệ auxin/cytokinin cao sẽ dẫn đến việc tạo phôi, tạo callus và hình thành rễ, nếu
ngược lại tỉ lệ cytokinin/auxin cao dẫn đến sinh sản chồi và mắt lá. Das (1958) và
Nitsch (1968) khẳng định rằng chỉ khi tác dụng đồng thời của auxin và cytokinin thì
mới kích thích mạnh mẽ sự tổng hợp DNA, dẫn đến quá trình cảm ứng cho sự phân
chia tế bào [8], [14].
+

Giberelin và axit abscissic: ít được sử dụng trong nuôi cấy mô, Gibbrellic acid

(GA3) được sử dụng chủ yếu để kéo dài lóng và tăng trưởng mô phân sinh, Abscissic
acid (ABA) chỉ được sử dụng để tạo phôi soma [8].
- Chất làm rắn môi trường
Chất làm rắn môi trường được sử dụng để tạo môi trường nuôi cấy mô nửa rắn để
cây có thể tiếp xúc với môi trường dinh dưỡng. Chất làm rắn môi trường thường sử
dụng là agar. Agar là polysaccharide có phân tử lượng cao thu được từ rong biển và có
thể giữ nước. Nó được thêm vào môi trường ở nồng độ khác nhau từ 0,5% đến 1%
( w/v). Agar chúng có ưu điểm hơn các tác nhân tạo gel khác, vì gel của agar không
phản ứng với các thành phần của môi trường nuôi cấy, ngoài ra chúng không bị thủy
phân bởi các enzyme thực vật và duy trì sự ổn định ở tất cả các nhiệt độ nuôi cấy được
tiến hành [8], [13], [17].
9


-

Độ pH của môi trường

pH của môi trường là yếu tố rất quan trọng, ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát
sinh hình thái của mẫu nuôi cấy ở các giai đoạn khác nhau. Bởi vì, pH ảnh hưởng đến
sự hấp thụ các ion và quá trình đông đặc của chất gel, pH càng cao thì tăng khả năng
đông đặc của agar. Ngoài ra sự ổn định pH trong môi trường sẽ giúp duy trì trao đổi
chất trong tế bào. pH tối ưu cho môi trường nuôi cấy là 5,8 trước khi khử trùng. Giá trị
pH thấp hơn 4,5 hoặc cao hơn 7 sẽ ức chế sự tăng trưởng và phát triển của cây. pH của
môi trường nuôi cấy thường giảm 0,3 – 0,5 sau khi hấp khử trùng và luôn thay đổi qua
các giai đoạn của quá trình nuôi cấy [17].
1.2.1.4. Điều kiện nuôi cấy
Để tăng hiệu quả của kỹ thuật nuôi cấy in vitro, ngoài thành phần môi trường thì
điều kiện nuôi cấy như ánh sáng, nhiệt độ, cũng phải được tối ưu hóa.
-

Ánh sáng: Chất lượng ánh sáng (chất lượng quang phổ), số lượng (photon

thông lượng) và thời gian chiếu sáng có ảnh hưởng sâu sắc đến sự phát triển và phát
sinh hình thái của các mô nuôi cấy. Nhìn chung, đèn huỳnh quang là nguồn ánh sáng
chính cho việc duy trì nuôi cấy mô [10].
-

Nhiệt độ: Là nhân tố có ảnh hưởng rõ rệt đến sự phân chia tế bào và các quá

trình trao đổi chất của mô nuôi cấy, đồng thời nó có ảnh hưởng tới sự hoạt động của
auxin, do đó làm ảnh hưởng đến khả năng ra rễ của cây con được nuôi cấy [10].
1.2.2. Các giai đoạn nhân giống in vitro
Theo Trần Thị Dung (2003), sự thành công của việc nhân giống in vitro chỉ đạt
được khi trải qua các giai đoạn [13]:
1.2.2.1. Giai đoạn 1: Khử trùng mô nuôi cấy

Đây là giai đoạn tối quan trọng quyết định toàn bộ quá trình nhân giống in vitro.
Mục đích của giai đoạn này là phải tạo ra được nguyên liệu vô trùng để đưa vào nuôi
cấy in vitro.
Vô trùng mô cấy là một thao tác khó, ít khi thành công ngay lần đầu tiên. Tuy
vậy, nếu kiên trì tìm được nồng độ và thời gian vô trùng thích hợp thì sau vài lần thử
chắc chắn sẽ đạt kết quả.
1.2.2.2. Giai đoạn 2: Tái sinh mẫu nuôi cấy mô
Mục đích của các giai đoạn này là sự tái sinh một cách định hướng các mô nuôi
cấy. Quá trình này được điều khiển chủ yếu dựa vào tỷ lệ của các hợp chất auxin,
10


cytokynin ngoại sinh đưa vào môi trường nuôi cấy. Tuy nhiên, bên cạnh điều kiện đó cũng
cần quan tâm tới tuổi sinh lý của mẫu cấy. Thường mô non, chưa phân hoá có khả năng tái
sinh cao hơn các mô trưởng thành. Người ta còn nhận thấy rằng mẫu nuôi cấy trong thời
gian sinh trưởng nhanh của cây cho kết quả rất khả quan trong tái sinh chồi.

1.2.2.3. Giai đoạn 3: Giai đoạn nhân nhanh
Giai đoạn này được coi là giai đoạn then chốt của quá trình. Để tăng hệ số nhân,
ta thường đưa thêm vào môi trường dinh dưỡng nhân tạo các chất điều hoà sinh trưởng
(Auxin, Cytokynin, Gibberellin,…), các chất bổ sung khác như nước dừa, dịch chiết
nấm men,… kết hợp với các yếu tố nhiệt độ, ánh sáng thích hợp. Tuỳ thuộc vào từng
đối tượng nuôi cấy, người ta có thể nhân nhanh bằng kích thích sự hình thành qua các
cụm chồi (nhân cụm chồi) hay kích thích sự phát triển của các mắt lá (vi giâm cành)
hoặc thông qua việc tạo cây từ phôi vô tính.
1.2.2.4. Giai đoạn 4: Tạo cây hoàn chỉnh
Khi đạt được kích thước nhất định, các chồi được chuyển từ môi trường ở giai
đoạn 3 sang môi trường tạo rễ. Thường 2 – 3 tuần, từ những chồi riêng lẽ này sẽ xuất
hiện rễ và trở thành cây hoàn chỉnh. Ở giai đoạn này người ta thường bổ sung vào môi
trường nuôi cấy các auxin là nhóm hormon thực vật quan trọng có chức năng tạo rễ

phụ từ mô nuôi cấy.
1.2.2.5. Giai đoạn 5: Đưa cây ra đất
Giai đoạn đưa cây hoàn chỉnh từ ống nghiệm ra đất là bước cuối cùng của quá
trình nhân giống in vitro và là bước quyết định khả năng ứng dụng quá trình này trong
thực tiễn sản xuất. Đây là giai đoạn chuyển cây con in vitro từ trạng thái sống dị dưỡng
sang sống hoàn toàn tự dưỡng, do đó phải đảm bảo các điều kiện ngoại cảnh (nhiệt dộ,
ánh sáng, ẩm độ, giá thể,…) phù hợp để cây con đạt tỷ lệ sống cao trong vườn ươm
cũng như ruộng sản xuất.
1.2.3.Một số nghiên cứu nhân giống in vitro trên cây ăn quả, cây thuốc
-

Bùi Ngọc Thắng (2017) cũng đã nghiên cứu nhân giống cây hà thủ ô đạt hiệu

quả nhân giống cao. Kết quả nghiên cứu cho thấy, mẫu được khử trùng với cồn 70o và
HgCl2 0,1% trong 6 phút đạt tỷ lệ mẫu sạch là 48,53% được tái sinh trên môi trường
MS bổ sung 0,2mg/l BAP. Cảm ứng tái sinh cụm chồi đạt hiệu quả cao nhất trên môi
trường MS bổ sung 1mg/l BAP, 0.3mg/l Kin và 0.2mg/l NAA. Tỷ lệ ra rễ đạ 100% trên
môi trường MS bổ sung 0.2mg/l IBA, 0.1mg/l NAA và 20g/l sucrose sau 4 tuần nuôi
cấy [1].
11


-

Năm 2013, Priyanka và cs đã nghiên cứu nhân giống in vitro loài dược liệu

Psoralea Corylifolia. Nguyên liệu được dùng nuôi cấy là thân cây, các mắt thân cây được
cắt ngắn cấy vào môi trường nhân chồi, được khảo sát trên ba loại môi trường: MS bổ
sung thêm BAP (12 μM), MS + NAA (10,0 μM) và MS + Kinetin (15,0 μM) kết quả thu
được trên môi trường cơ bản MS + BAP 12 μM là tốt nhất cho nhân nhanh chồi với số

chồi cao nhất (6,12 chồi/mẫu cấy). Trong vòng hai tuần nuôi cấy trên môi trường MS bổ
sung 2,5 μM IBA tạo rễ in vitro chồi có chiều dài trung bình 7,11cm [39].

-

Nghiên cứu được tiến hành nhằm xây dựng quy trình nhân giống in vitro cây

dâu tây SmiA từ vật liệu ban đầu là chồi nảy mầm từ hạt của Nông Thị Huệ (2018). Hệ
số nhân chồi đạt cao nhất (7,8 chồi/mẫu) sau 5 tuần nuôi cấy trên môi trường MS bổ
sung 0,4 mg/l BA. Môi trường thích hợp để tạo rễ cho chồi in vitro là môi trường bán
lỏng MS bổ sung 0,25 mg/ α-NAA, tỷ lệ chồi tạo rễ đạt 93,33%, số rễ trung bình đạt
12,36 rễ/chồi, chiều dài rễ trung bình đạt 1,49 cm sau 4 tuần nuôi cấy. Trên giá thể đất
phù sa, tỷ lệ cây sống cao, sinh trưởng tốt. Chế độ bón phân NPK kết hợp Atonik thích
hợp nhất cho sự sinh trưởng và phát triển của cây dâu tây SmiA in vitro với chiều cao
cây trung bình đạt 19,13 cm sau 1 tháng chăm sóc. Hoa nở sau 20 - 25 ngày hình thành
nụ và quả chín sau 30 - 35 ngày [10].
- Sedlák (2008) cũng đã nghiên cứu tối ưu hóa môi trường nuôi cấy hai
giống
cherry Karešova và Rivan. Theo đó, tốc độ tăng sinh cao nhất 3,0 chồi/mẫu là thu được
cho Rivan trên môi trường MS chứa 2 mg/l BAP. Trong trường hợp trồng Karešova,
bất kỳ cytokinin nào được thử nghiệm đã không thúc đẩy sự gia tăng thỏa đáng. Tốc
độ tăng sinh cao nhất 1,6 chồi/mẫu đạt được trên môi trường MS với 2 mg/l 2iP không
đủ cho quy mô sản xuất trong ống nghiệm lớn hơn [41].
1.3. Giới thiệu về cây phúc bồn tử
1.3.1. Nguồn gốc và vị trí phân loại
1.3.1.1. Nguồn gốc, phân bố
Cây Phúc bồn tử (Rubus idaeus) là loài cây có nguồn gốc tự nhiên được phân bố
trải rộng ở Bắc Mỹ, các vùng Bắc Âu cho đến Tây Bắc Á. Phúc bồn tử có xuất sứ từ
Đông Nam Á và Bắc Mỹ vào những năm 1200. Hạt giống được khám phá bở một nhà
nông học La Mã gốc Anh, từ đó lan truyền ra khắp châu Âu. Diên tích trồng cây Phúc

bồn tử này tăng theo thời gian: năm 1880 diện tích trồng cây này là 2000 mẫu Anh,
năm 1919 diện tích này tăng lên 54000 mẫu Anh, năm 1948 là 60000 mẫu Anh. Theo
12


số liệu của tổ chức Nông Lương Thế giới (FAO) , năm 2002 trên thế giới có 37 quốc
gia trồng cây này với với diện tích canh tác khoảng trên 85000 ha. Cây Phúc bồn tử
cho năng suất bình quân 5600kg/ha, khoảng 414,031 triệu tấn sản phẩm một năm.
Hiện này con số này có tăng nhưng chưa có thống kê chính xác [28],[29].
Cây phúc bồn tử thuộc dạng cây bụi, thích nghi ở những vùng đồi thấp, đồng
bằng với loại đất pha cát, đất sét có độ mùn cao, có pH đất vào khoảng 6.0 – 6.5. Khả
o

o

năng sinh trưởng tốt trong ngưỡng nhiệt độ từ 6 C đến 27 C [23]. Thời gian sinh
trưởng của chúng từ 9 tháng đến 3 năm [45].
1.3.1.2. Vị trí phân loại
Cây Phúc bồn tử thuộc bộ Rosales, họ Rosaceae, chi Rubus là một chi lớn thuộc
họ hoa hồng, loài Rubus idaeus, tên tiếng Anh là Raspberry, tên tiếng Pháp là
Framboise.
1.3.2. Đặc điểm sinh học, sinh thái
Cây Phúc bồn tử thuộc dạng cây bụi, thân leo mọc thẳng cao khoảng 1.5-2m nên
người ta thường làm giàn lưới để tránh thân cây mọc bò tràn ra mặt đất làm ảnh hưởng
đến sự phát triển của quả. Cây Phúc bồn tử phát triển tùy thuộc nhiều vào chất lượng
giống và kỹ thuật canh tác [45].
Các bộ phận của cây Phúc bồn tử có những đặc điểm sau:
- Cây Phúc bồn tử thuộc loại cây rễ chùm sống thành từng bụi có khoảng 2030
cây con. Mỗi cây con này khi trưởng thành, cho quả sẽ tiếp tục sinh sản ra nhiều cây
con tiếp theo [31].

-

Thân cây có đường kính 0,5-1,5 cm, có nhiều lông và gai mềm, màu sắc của

lông mang đặc trưng của từng loài. Khi cây còn nhỏ thân cây có màu xanh khi cây già
thân cây chuyển sang màu nâu. Khi cắt ngang thân cây già thân nhìn tương tự cây hoa
hồng, trong cùng là một lõi xốp, phần sát biểu bì nhu mô vỏ đã hóa gỗ [31], [43].
-

Lá Phúc bồn tử là loại lá đơn có lông ở mặt trên, gốc phiến hình tim, phiến chia

5 thùy hình chân vịt. Cuống lá tròn nối liền phần thân với phiến lá. Viền quanh lá có
hình răng cưa [42].
-

Hoa Phúc bồn tử mọc thành cụm, cụm hoa hình chụm hay hình đầu có 5 cánh

trắng, đường kính khoảng 4-5 mm và có 5 đài hoa, mỗi hoa có 60-100 bầu nhụy và 6090 nhị đực. Sự thụ phấn của cây Phúc bồn tử phụ thuộc vào côn trùng, thông thường
do lòai ong thụ phấn. Phấn hoa đã thành thục trước khi bao phấn nở và không
13


phát tán ra ngòai trước khi hoa nở. Hạt phấn có thể sống được 2 đến 3 ngày và núm
nhụy có thể tiếp nhận phấn hoa hiệu quả trong vòng 8-10 ngày. Thường ra hoa vào đầu
hè và có thể ra hoa 1-2 lần trong năm [43], [45].
-

Quả thuộc lọai quả hạch có chứa nhiều khóang chất, vitamin..., được dùng ăn

tươi, dùng làm nguyên liệu chế biến dạng sấy khô, sirô, các lọai rượu vang...[24]

Trong tự nhiên, phúc bồn tử thích nghi với loại đất pha cát hoặc đất sét mùn.
Không nên trồng Phúc bồn tử trên các vùng đất đã canh tác các cây họ cà trên 5 năm
(hồ tiêu, cà chua, khoai tây…) vì cây phúc bồn tử cũng dễ bị nhiễm một số bệnh nấm
mốc như cây họ cà [23], [45].
Thời gian trồng trọt và thu hoạch cây phúc bồn tử kéo dài từ 9 tháng đến 3 năm
tùy thuộc vào điều kiện và môi trường canh tác [34].
Hiện nay, việc nhân giống cây phúc bồn tử chủ yếu dùng phương pháp gieo hạt
và nhân cấy từ ngó, nhân giống in vitro. Việc nhân giống được thực hiện ở vườn ươm
cho đến khi cây cao khoảng 15 cm thì đem ra trồng với khoảng cách cây khoảng 60 x
60 cm. Trong năm đầu tiên người ta thường ngắt bỏ hoa để tập trung cho cây sinh
trưởng về chiều cao và đẻ nhánh. Quả Phúc bồn tử được thường thu hoạch từ vào năm
thứ 2 trở đi. Quả được hình thành tương đối nhanh, khoảng 30-50 ngày, thường chín
vào mùa hè, trái được thu hoạch khi vừa chuyển sang màu hồng và còn cứng [45].
1.3.3. Công dụng và giá trị sử dụng
-

Giá trị dinh dưỡng:

Phúc bồn tử chứa một chất rất có ích cho sức khoẻ là axít ellagic (một dạng
tannin), được xem là chất dinh dưỡng có nguồn gốc thực vật (phyto-nutrients) chống
ôxy hoá hiệu quả nhất. Nó giúp bảo vệ màng tế bào và các cấu trúc cơ thể bằng cách
trung hoà các gốc tự do. Ngoài ra phúc bồn tử còn chứa nhiều hợp chất flavonoid như
kaempferol, quercetin, anthocyanin. Phúc bồn tử có hàm lượng cao vitamin C (53,7%),
mangan (41%), Mg, Cu, Zn, K, acid folic, omega-3, vitamin K, vitamin E, chất xơ
(31%) [37].
Có thể nói phúc bồn tử được xếp hàng thượng phẩm trong biểu đồ đánh giá thực
phẩm, nhiều lợi ích hơn dâu tây, việt quất (blueberry), nho đen (black grape), anh đào
(cherry)… vì ngoài các vitamin, khoáng tố, nó còn là nguồn chất xơ giúp ổn định
đường huyết nên rất tốt cho bệnh nhân tiểu đường.
14

-

Giá trị dược liệu:

Chống lão hoá, ung thư, tiểu đường, kháng khuẩn: ellagitannin trong phúc bồn tử
được chứng minh có tác dụng chống lão hoá 50% mạnh hơn dâu tây, gấp ba lần trái
kiwi, gấp mười lần cà chua. Với tác dụng hiệp lực của vitamin C và anthocyanin, khả
năng chống ôxy hoá và ngăn ngừa ung thư của phúc bồn tử được gia tăng gấp đôi, loại
trừ được các gốc tự do làm thay đổi cấu trúc ADN của tế bào. Vitamin C và flavonoid
còn góp phần kháng viêm và kháng khuẩn mạnh, và tác dụng này không bị giảm đi khi
sử dụng phúc bồn tử đã được đông lạnh [37].
Bảo vệ thị lực: theo các số liệu được công bố trong Archives of Ophthalmology
thì 36% người lớn sau 50 tuổi thường bị chứng thoái hoá điểm vàng mà nguyên nhân
chính là ăn không đủ lượng trái cây cần thiết mỗi ngày. Nghiên cứu đánh giá trên
110.00 phụ nữ và nam giới cho thấy một nhóm cần phải ăn ba khẩu phần gồm rau củ
và trái cây mỗi ngày mới đủ chất bảo vệ thị lực, và một nhóm chỉ cần ăn một muỗng
bột phúc bồn tử thì đã đầy đủ các carotenoid, vitamin A, C, E và các khoáng tố vi
lượng như Cu, Zn, là những thành phần giúp loại trừ các gốc tự do gây hại cho võng
mạc [37].
Chống rối loạn cương dương, chữa liệt dương: các nhà nghiên cứu ở Mỹ chứng
minh rằng phúc bồn tử giúp cải thiện vi tuần hoàn ở dương vật, giúp thần kinh hưng
phấn làm dương vật mềm yếu sẽ cương trở lại. Y học cổ truyền cũng sử dụng thảo
dược này để làm thuốc bổ can minh mục, ích thận trợ dương, bổ huyết, chữa liệt dương
di tinh, xuất tinh sớm, mắt mờ, phụ nữ kinh nguyệt không đều, thận suy, tiểu tiện nhiều
[37].
Giúp đẹp da, đen tóc: vitamin E, carotenoid và các chất flavonoid trong phúc bồn
tử có tác dụng giải dị ứng, tiêu viêm, thải độc, bảo vệ da chống lại các tia cực tím làm
giảm các vết thâm nám trên da, giúp da đàn hồi, tăng cường tuần hoàn ở các mao mạch

ngoại vi, thúc đẩy sự tái tạo các tế bào collagen mới giúp da sáng đẹp. Các hoạt chất
này còn ngăn cản sự rụng tóc, chậm bạc tóc [25].
Cải thiện tuần hoàn não, chống rối loạn tiền mãn kinh: nghiên cứu của một số
nhà khoa học Mỹ còn cho thấy chất chống ôxy hoá trong phúc bồn tử có tác dụng
phòng ngừa các gốc tự do gây tổn hại đến não, đồng thời tăng lưu lượng máu và ôxy
đến não, từ đó nâng cao khả năng phán đoán, tăng trí nhớ, sức sáng tạo. Đối với phụ
nữ trong giai đoạn mãn kinh hoặc rối loạn tiền mãn kinh, nó giúp giảm stress, giảm
15