Nghiên cứu hệ thống tái sinh in vitro phục vụ chuyển gen ở cây đậu nho nhe (vigna umbellata)

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

VŨ THU TRANG

NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG TÁI SINH IN VITRO
PHỤC VỤ CHUYỂN GEN Ở CÂY ĐẬU NHO NHE
(VIGNA UMBELLATA)

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

Thái Nguyên - 2019


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

VŨ THU TRANG

NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG TÁI SINH IN VITRO
PHỤC VỤ CHUYỂN GEN Ở CÂY ĐẬU NHO NHE
(VIGNA UMBELLATA)
Ngành: Di truyền học
Mã số: 8.42.01.21

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

Cán bộ hướng dẫn khoa học: GS.TS. Chu Hoàng Mậu

Thái Nguyên - 2019

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan nội dung trình bày trong luận văn là kết quả nghiên cứu
của tôi dưới sự hướng dẫn trực tiếp của GS.TS Chu Hoàng Mậu. Các số liệu, kết
quả sử dụng trong luận văn là trung thực và chưa được công bố trong bất kỳ công
trình nào khác.
Tác giả luận văn

Vũ Thu Trang

Xác nhận của BCN Khoa

Xác nhận của cán bộ hướng dẫn

Nguyễn Thị Tâm

GS.TS. Chu Hoàng Mậu


LỜI CẢM ƠN
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới GS.TS. Chu Hoàng Mậu đã tận tình hướng
dẫn, chỉ bảo và tạo mọi điều kiện tốt nhất giúp tôi thực hiện nghiên cứu và hoàn
thành bản luận văn thạc sĩ này.
Tôi xin chân thành cảm ơn sự hỗ trợ của Đề tài khoa học-công nghệ cấp Bộ
Giáo dục & Đào tạo mang mã số B2017-TNA-38 do GS.TS Chu Hoàng Mậu làm
chủ nhiệm.
Tôi xin cảm ơn các thầy cô và cán bộ Bộ môn Sinh học hiện đại & Giáo dục
sinh học, Khoa Sinh học, Trường Đại học Sư phạm – Đại học Thái Nguyên đã tạo
điều kiện, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu để hoàn thành khóa

học
này.
Cuối cùng, tôi xin được gửi lời cảm ơn đến gia đình và bạn bè đã động viên
và giúp đỡ trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành bản luận văn
này.

Tác giả luận văn

Vũ Thu Trang


MỤC LỤC
Tran
g
Lời

cam

đoan………………………………………………………….......
Lời

cảm

ơn…………………………………………………………….......
Mục
Danh mục hình…………………………………………………................
mục

bảng………………………………………………………........
Danh

mục

chữ

viết

tắt………………………………………………..........
Mở

ii
iii

lục…………………………………………………………………....
Danh

i

đầu

………………………………………………………………........

iv
v
vi
1

1. Đặt vấn đề ……………………………………………………...............

1

2. Mục tiêu nghiên cứu ……………………………………………….......

2

3. Nội dung nghiên cứu…………………………………………...............

2

Chương 1. Tổng quan tài liệu……………………………………….......

3

1.1. Cây đậu Nho nhe…………………………………………………......

3

1.1.1. Nguồn gốc, phân loại, đặc điểm sinh học của đậu Nho nhe……......

4

1.1.2. Giá trị dinh dưỡng và giá trị sử dụng của đậu Nho nhe....................

6

1.2. Nuôi cấy mô tế bào thực vật.................................................................

8

1.2.1. Cơ sở khoa học của kỹ thuật nuôi cấy in vitro mô tế bào thực

vật...............................................................................................................
.
1.2.2. Môi trường nuôi cấy tế bào thực vật……………………………….

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN

8
9




1.2.3. Các yếu tố đảm bảo thành công trong quá trình nuôi cấy mô tế bào
thực

13

vật…………………………………………………………………....
1.3. Hệ thống tái sinh cây in vitro phục vụ chuyển gen ở cây họ Đậu........

15

Chương 2. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu....................................

18

2.1. Vật liệu, địa điểm và thời gian nghiên

18

cứu……………………….......
2.1.1. Vật liệu thực

18

vật…………………………………………………....
2.1.2.

Hóa

chất,

thiết

bị………………………………………………........
2.1.3. Địa điểm và thời gian nghiên cứu.....................................................

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ iv thông tin – ĐHTN

18
19




2.2. Phương pháp nghiên cứu…………………………………………......

19

2.2.1. Phương pháp khử trùng hạt, tạo cây con nuôi cấy in vitro................

19

2.2.2. Tái sinh chồi đậu Nho nhe từ mô sẹo…………………....................

20

2.2.3. Tái sinh đa chồi đậu Nho nhe từ lá mầm và chồi ngọn….................

21

2.2.4. Môi trường ra rễ………………………………………………........

22

2.2.5. Ra cây và chế độ chăm sóc………………………………………....

23

2.2.6. Phương pháp xử lý kết quả và tính toán số liệu…………………....

24

Chương 3. Kết quả và thảo luận………………………………..............

25

3.1. Kết quả nghiên cứu khử trùng hạt đậu Nho nhe…………………......

25

3.2. Tái sinh in vitro cây đậu Nho nhe……………………………………

28

3.2.1. Tái sinh chồi cây đậu Nho nhe từ mô sẹo………………………….

28

3.2.2. Tái sinh chồi cây đậu Nho nhe từ nách lá mầm và chồi ngọn….......

29

3.2.3. Ảnh hưởng của BAP đến tái sinh chồi từ chồi ngọn in vitro............

33

3.2.4. Ảnh hưởng của IBA đến khả năng ra rễ của chồi in vitro……….....

37

3.3. Chuyển cây in vitro ra môi trường tự nhiên……………………….....

39

Kết luận và đề nghị…………………………………………………........

42

1. Kết luận…………………………………………………………….......

42

2. Đề nghị……………………………………………………………........

42

Tài liệu tham khảo…………………………………………….................

43

Phụ lục ………………………………………………………..................

48

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




DANH MỤC HÌNH
Tran
g
Hình

1.1.

Cây

đậu

Nho

nhe…………………………………………….....
Hình

2.1.

Sơ

đồ

thí

nghiệm

tổng

quát.........................................................
Hình 3.1. Hạt đậu Nho nhe nảy mầm trên môi trường
GM……………....
Hình 3.2. Hình ảnh mô sẹo từ mảnh lá sau 3 tuần nuôi cấy trên môi
trường có bổ sung 2,4-D 1mg/l…………………………………………
Hình 3.3. Mô sẹo nuôi cấy trên môi trường SIM sau 4
tuần…………….....

6

19
27

29

29

Hình 3.4. Nách lá mầm được nuôi cấy trên môi trường cảm ứng chồi
SIM……………………………………………………………………...

30

..
Hình 3.5. Hình ảnh đa chồi từ chồi ngọn sau 4 tuần nuôi
cấy…………....
Hình 3.6. Biểu đồ biểu diễn tỷ lệ tạo đa chồi của chồi ngọn dưới tác

31

động của

32

BAP

và

kinetine

sau

8
Hình 3.7. Tái sinh chồi từ chồi ngọn trên môi trường SIM sau 4

tuần……………………………………………………………………

33

…..
Hình 3.8. Hình ảnh chồi đậu Nho nhe trên môi trường chứa BAP
1,5mg/l.………………………………………………………………

34

…..

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




Hình 3.9. Cụm chồi nuôi cấy trên môi trường tái sinh chồi với BAP
1,5mg/l sau 4 tuần ……………………………………………………
Hình 3.10. Cây đậu Nho nhe trên môi trường chứa IBA

37
39

0,3mg/l…………
Hình 3.11. Cây tái sinh in vitro hoàn chỉnh để ra bầu đất………………

40

Hình 3.12. Cây tái sinh in vitro hoàn chỉnh được trồng trong bầu

đất chứa giá thể đất thịt, trấu hun tỷ lệ 2:1 sau 2

41

tuần…………………………….....

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




DANH MỤC BẢNG
Trang
Bảng 2.1. Thành phần các loại môi trường nuôi cấy dùng cho hệ thống
tái

sinh

cây

từ

chồi

ngọn…………………………………………………
Bảng

2.2.

Giá

thể

nuôi

cây.........................................................................

23

24

Bảng 3.1. Ảnh hưởng của nồng độ Javen và thời gian khử trùng đến sự
nảy mầm của hạt đậu Nho nhe sau 7 ngày nuôi

26

cấy……………………...
Bảng 3.2. Ảnh hưởng của BAP đến phát sinh chồi của cây đậu
Nho

35

nhe….........................................................................................................
Bảng 3.3. Ảnh hưởng của nồng độ IBA tới khả năng tạo rễ của chồi tái
sinh………………………………………………………………………

38

Bảng 3.4. Ảnh hưởng của giá thể tới sức sống của cây đậu Nho nhe tái
sinh

in

vitro……………………………………………………………………

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN

40




DANH MỤC TỪ VÀ CHỮ VIẾT TẮT

2,4-D :

2,4-Dichlorophenoxy acetic acid

ARN

:

Ribonucleic Acid

BAP

:

6-Benzylaminopurine

CS

:

Cộng sự

CT

:

Công thức

ĐC

:

Đối chứng

GM

:

Germination Medium

IAA

:

Indole-3-acetic acid

IBA

:

Indole-3-butyric acid

Kinetin :

6-furfurylaminopurine

MS

Murashige và Skoog, 1962

:

NAA :

Naphthalene acetic acid

ND

:

Nước dừa

RM

:

Rooting medium

SEM

:

Shoot Elongation Medium

SIM

:

Shoot Induction Medium

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN





MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Đậu Nho nhe có tên khoa học Vigna umbellata (Thunb.) Ohwi & Ohashi
thuộc họ Đậu (Fabaceae) hay thường được gọi là đậu gạo, đậu nâu. Loài đậu
này được phát hiện lần đầu tiên ở Ấn Độ, sau đó được Ohwi và Ohashi miêu
tả khoa học đầu tiên vào năm 2010. Đậu Nho nhe phân bố khá rộng từ miền
Nam Trung Quốc sau đó lan rộng ra miền Bắc Việt Nam, Lào, Thái Lan,...Ở
nước ta, đậu Nho nhe được trồng chủ yếu ở các tỉnh miền núi phía Bắc như
Cao Bằng, Lào Cai, Yên Bái...
Ðậu đỗ nói chung và đậu Nho nhe nói riêng là nhóm cây có giá trị dinh

dưỡng cao, đóng vai trò thiết yếu để nâng cao tiêu chuẩn thực phẩm cho con
người đặc biệt ở những nước đang phát triển trong tình trạng thiếu hụt protein.
Ðậu Nho nhe thường được sử dụng làm thức ăn cho người và vật nuôi, là cây
một năm, hệ rễ phát triển mạnh, có nhiều nốt sần chứa vi khuẩn cố định đạm
nên thường được trồng luân canh với lúa và ngô để tăng vụ và cải tạo đất bạc
màu chống xói mòn. Đậu Nho nhe là cây sinh trưởng rất nhanh, sau 3 tháng có
thể phủ kín đất, đặc biệt hàm lượng dinh dưỡng trong thân và lá cao, làm phân
bón rất tốt. Một số những nghiên cứu gần đây, còn cho thấy đậu Nho nhe
ngoài là cây lương thực thiết yếu còn có tác dụng trong việc chữa bệnh. Ở
Trung Quốc, đậu Nho nhe được dùng như một loại dược liệu để chữa các
bệnh liên quan đến đau nhức xương khớp, hay sắc uống để giải độc, giảm phù
nề [41].
Tuy nhiên, các cây trồng thuộc họ Đậu có khả năng chống chịu kém đối
với các tác nhân bất lợi từ ngoại cảnh và khả năng này ngày càng bị suy giảm
nghiêm trọng do biến đổi khí hậu. Do vậy nghiên cứu tìm biện pháp cải thiện

Số
Số hóa
hóa bởi
bởi Trung
Trung tâm
tâm Học
Học liệu
liệu và
và Công
Công nghệ
nghệ thông
thông tin
tin –– ĐHTN
ĐHTN

ht
htttpp::////llrrcc.tnu.edu.vn
.tnu.edu.vn


khả năng chống chịu của cây họ Đậu nói chung và cây đậu Nho nhe nói riêng
được quan tâm và mang tính thời sự.

Số
Số hóa
hóa bởi
bởi Trung
Trung tâm
tâm Học
Học liệu
liệu và
và Công
Công nghệ
nghệ thông
thông tin
tin –– ĐHTN
ĐHTN

ht
htttpp::////llrrcc.tnu.edu.vn
.tnu.edu.vn


Có nhiều cách tiếp cận nghiên cứu nâng cao khả năng chống chịu của cây

họ Đậu bằng lai hữu tính, đột biến thực nghiệm và công nghệ gen. Trong đó
ứng dụng kỹ thuật chuyển gen để làm tăng khả năng chống chịu các stress phi
sinh học là một hướng tiếp cận có triển vọng. Việc xây dựng hệ thống tái sinh
là một trong những giai đoạn có ý nghĩa quan trọng và quyết định rất lớn đến
sự thành công của kỹ thuật chuyển gen. Đối với các cây họ Đậu như đậu
tương, đậu xanh, đậu cove việc xây dựng hệ thống tái sinh in vitro đã được
nghiên cứu và khẳng định. Còn đối với đậu Nho nhe, một loài cây hai lá mầm
có thể tái sinh trong ống nghiệm hay không, tái sinh từ bộ phận nào của cây,
công thức môi trường thích hợp cho tái sinh đa chồi. Đây là những câu hỏi đặt
ra cho nghiên cứu này.
Xuất phát từ những lý do trên chúng tôi xây dựng đề tài cho luận văn
thạc sĩ là: “Nghiên cứu hệ thống tái sinh in vitro phục vụ chuyển gen ở cây
đậu Nho nhe (Vigna umbellata)”.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Xác định được hệ thống tái sinh đa chồi in vitro phục vụ chuyển gen ở
cây đậu Nho nhe.
3. Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu điều kiện khử trùng hạt để tạo mẫu sạch trong ống nghiệm.
- Nghiên cứu tái sinh đa chồi in vitro qua mô sẹo, nách lá mầm, chồi ngọn.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của các chất kích thích sinh trưởng BAP, kinetin đến sự
tạo đa chồi ở cây đậu Nho nhe.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của IBA đến khả năng ra rễ của chồi in vitro.
- Nghiên cứu điều kiện chuyển cây đậu Nho nhe in vitro ra ngoài môi trường tự
nhiên.

Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. CÂY ĐẬU NHO NHE
Số
Số hóa
hóa bởi

bởi Trung
Trung tâm
tâm Học
Học liệu
liệu và
và Công
Công nghệ
nghệ thông
thông tin
tin –– ĐHTN
ĐHTN

ht
htttpp::////llrrcc.tnu.edu.vn
.tnu.edu.vn


1.1.1. Nguồn gốc, phân loại, đặc điểm sinh học của đậu Nho nhe
Đậu Nho nhe có những tên khác như: đậu gạo, đậu nâu, đậu Cao Bằng,
đậu đà, thua dài.... Tên khoa học của đậu Nho nhe là Vigna umbellata
(Thunb.) Ohwi & Ohashi. Đậu Nho nhe thuộc chi Đậu (Vigna), họ Đậu
(Fabaceae), bộ Đậu (Fabales), lớp Hai lá mầm (Magnoliopsida).
Chi Vigna là một trong những chi lớn của họ Đậu, bao gồm 7 chi phụ là
Vigna, Haydonia, Plectropic, Macrohynchus, Ceratotrophic, Lasionspron,
Sigmoidotrotopis. Đậu Nho nhe theo quan điểm lấy hạt bao gồm các loại
thuộc hai chi phụ là Vigna và Ceratotrophic. Chi phụ Ceratotrophic còn được
gọi là nhóm đậu Châu Á mang những mức độ điển hình thể hiện ở mức độ
cao nhất cho Vigna. Năm 1970, Vercourt đã công bố 5 trong 16 loài của
Ceratotrophic đã được thuần hóa là: Đậu xanh (Vigna radiata (L.) Wilczel),
đậu gạo (Vigna umbellata (Thunb.)), đậu adzukia (Vigna anguilaris (Willd),

đậu ván (Vigna aconiti (Jacp)), Vigna trilobala (L.) Wilczel.
Đậu Nho nhe là dạng cây thân thảo, có thể mọc thẳng đứng, bán thẳng
hoặc xoắn có dây leo, thường có chiều dài từ 30-100 cm, một số loài có thể
cao đến 200 cm. Thân cây có rãnh, phân nhánh. Khi cây còn non có lông ngắn,
mịn, trắng phát triển bao phủ, lông này sẽ rụng dần khi cây lớn lên.
Lá của đậu Nho nhe phần lớn là mọc cách, thường là lá kép ba lá chét, lá
kèm hình ngọn giáo, chiều dài của lá từ 6-9 cm, cuống lá dài từ 5-10 cm. Hệ
thống rễ của đậu Nho nhe phát triển mạnh mẽ, rễ cái có thể cắm sâu xuống
đất
100-150 cm có nhiều nốt sần chứa vi khuẩn cố định đạm.

Số
Số hóa
hóa bởi
bởi Trung
Trung tâm
tâm Học
Học liệu
liệu và
và Công
Công nghệ
nghệ thông
thông tin
tin –– ĐHTN
ĐHTN

ht
htttpp::////llrrcc.tnu.edu.vn
.tnu.edu.vn

Hoa thường có màu vàng tươi hoặc vàng nhạt. Cụm hoa hình chùm mọc
ra từ nách lá. Hoa lưỡng tnh, đều hoặc không đều, mẫu 5. Hoa thường có 10
nhị, màng hạt phấn có 3 rãnh - lỗ. Bộ nhụy gồm có 1 noãn với nhiều noãn
đảo hay cong.

Số
Số hóa
hóa bởi
bởi Trung
Trung tâm
tâm Học
Học liệu
liệu và
và Công
Công nghệ
nghệ thông
thông tin
tin –– ĐHTN
ĐHTN

ht
htttpp::////llrrcc.tnu.edu.vn
.tnu.edu.vn


Quả của đậu Nho nhe dài hình dải cong, mọc đứng dài từ 7,5-12,5 cm,
rộng 4- 6 mm, chứa khoảng 6-10 hạt. Hạt đậu dài 6-8 mm, rốn hạt lõm. Hạt
đậu Nho nhe có màu sắc đa dạng: vàng lục, vàng nâu, nâu, đen, đốm hoặc
màu rơm. Các hạt màu vàng lục thường trở thành màu nâu vàng trong quá

trình lưu trữ. Hạt màu vàng nâu được cho là có giá trị dinh dưỡng cao hơn cả.
Đậu Nho nhe phát triển nhanh vào mùa hè. Ở Ấn Độ và Nepal, đậu Nho
nhe được gieo vào tháng 2, tháng 3 để thu hoạch vào mùa hè và tháng 7,
tháng
8 để thu hoạch vào tháng 12. Thời kỳ sinh trưởng của cây thay đổi tùy theo
giống và vùng địa lý. Khi được trồng ở Ăng-gô-la (vĩ độ 6°-17°S), theo báo
cáo, cây trưởng thành sau 60 ngày kể từ khi gieo hạt, nhưng ở Tây Bengal ở
bán cầu bắc, cây trồng cần khoảng 130 ngày để tạo ra năng suất hạt giống
kinh tế [40].
Đậu Nho nhe là một cây họ đậu linh hoạt có thể phát triển ở vùng cận
nhiệt đới ẩm đến khí hậu ôn đới ấm áp và mát mẻ. Cây không chịu được
sương giá nhưng chịu được nhiệt độ cao, thường được tìm thấy mọc ở
những khu vực có nhiệt độ trung bình từ 18-30°C. Phạm vi nhiệt độ cho sự
tăng trưởng là 10-40°C với mức tối ưu trong khoảng từ 18-30°C. Đậu Nho
nhe phát triển tốt ở vùng khí hậu ẩm ướt và mặc dù có khả năng chịu hạn
tốt, nhưng để có năng suất tốt, nó đòi hỏi lượng mưa hàng năm là 10001500 mm. Phạm vi lượng mưa hàng năm được báo cáo cho cây tăng trưởng
là 300-2000 mm với mức tối ưu trong khoảng 700-1500 mm. Đậu Nho nhe
phát triển mạnh trong điều kiện ánh sáng đầy đủ, sự tăng trưởng của nó có
thể bị cản trở nếu trồng xen canh với cây trồng khác chẳng hạn như ngô, lúa
[40].
Số
Số hóa
hóa bởi
bởi Trung
Trung tâm
tâm Học
Học liệu
liệu và
và Công
Công nghệ

nghệ thông
thông tin
tin –– ĐHTN
ĐHTN

ht
htttpp::////llrrcc.tnu.edu.vn
.tnu.edu.vn


Loài đậu này có thể được trồng trên nhiều loại đất, cả những loại đất
thoái hóa, khô cằn, nghèo dinh dưỡng nhưng để có năng suất tối ưu, nó đòi
hỏi phải có đất màu mỡ. Tuy nhiên, độ phì nhiêu của đất cao có thể cản trở
sự hình thành

Số
Số hóa
hóa bởi
bởi Trung
Trung tâm
tâm Học
Học liệu
liệu và
và Công
Công nghệ
nghệ thông
thông tin
tin –– ĐHTN
ĐHTN

ht
htttpp::////llrrcc.tnu.edu.vn
.tnu.edu.vn


quả và làm giảm năng suất hạt. Phạm vi pH đất cho sự tăng trưởng là 5,5-8
với mức tối ưu trong khoảng 6-7,5.
Đậu Nho nhe là một loại cây khỏe mạnh, có khả năng chống lại nhiều
loại sâu bệnh, nó không cần phân bón hoặc chăm sóc đặc biệt trong quá
trình tăng trưởng. Nó có nguồn gốc từ châu Á, được tm thấy đầu tên ở Ấn
Độ và miền trung Trung Quốc sau đó lan sang Malaysia. Loài đậu này được
người Ả Rập đưa vào Ai Cập, dọc theo bờ biển phía Đông châu Phi và các đảo
Ấn Độ Dương. Ngày nay, đậu Nho nhe được trồng rộng rãi ở các nước nhiệt
đới châu Á, ít được trồng ở Hoa Kỳ, Úc, Tây Nam châu Á, vùng nhiệt đới châu
Phi và châu Mỹ. Ở các cùng nhiệt đới châu Phi, nó được trồng ở Tây Phi,
Đông Phi và các đảo Ấn Độ Dương, và ít gặp hơn ở Trung và Nam Phi. Ở
nước ta, đậu Nho nhe được trồng chủ yếu ở các tỉnh miền núi phía Bắc như
Cao Bằng, Lào Cai, Yên Bái,...
Hiện nay, chưa có số liệu cụ thể về tình hình sản xuất đậu Nho nhe, tuy
nhiên loài đậu này được sản xuất chủ yếu ở vùng nhiệt đới châu Á, Nhật Bản
là nước nhập khẩu chính, các nhà xuất khẩu chính là Thái Lan, Myanmar và
Trung Quốc. Madagascar cũng là một trong những nước xuất khẩu chính đậu
Nho nhe. Xuất khẩu trung bình hàng năm từ năm 1998-2000 ước tính là
1100 triệu tấn [40].

Số
Số hóa
hóa bởi
bởi Trung
Trung tâm

tâm Học
Học liệu
liệu và
và Công
Công nghệ
nghệ thông
thông tin
tin –– ĐHTN
ĐHTN

ht
htttpp::////llrrcc.tnu.edu.vn
.tnu.edu.vn


Hình 1.1. Cây đậu Nho nhe (ảnh chụp của tác giả tại vườn thí nghiệm Khoa
Sinh học, 6/2018)
1.1.2. Giá trị dinh dưỡng và giá trị sử dụng của đậu Nho nhe
Đậu Nho nhe là một loại đậu ít được biết đến và chưa được sử dụng
đúng cách. Tuy nhiên, gần đây loại đậu này đã gây được sự chú ý nhờ giá trị
tiềm năng về mặt dinh dưỡng của nó. Chất lượng dinh dưỡng của hạt đậu
Nho nhe cao hơn so với nhiều loại đậu khác thuộc họ Vigna. Trong nghiên
cứu hiện tại,
16 kiểu gen khác nhau của hạt đậu Nho nhe đã đánh giá được các thành
phần dinh dưỡng chính là: hàm lượng protein, chất béo tổng hợp, chất xơ,
carbohydrate, vitamin, khoáng chất, axit amin và axit béo [28]. Hạt đậu Nho
nhe khô chứa nước 13,3%, protid 20,9%, lipid 0,9%, glucid 64,9%, xơ 4,8%,
tro 4,2%, 100g cung cấp năng lượng là 1373KJ. Ðậu gạo còn chứa nhiều Ca,
Số
Số hóa

hóa bởi
bởi Trung
Trung tâm
tâm Học
Học liệu
liệu và
và Công
Công nghệ
nghệ thông
thông tin
tin –– ĐHTN
ĐHTN

ht
htttpp::////llrrcc.tnu.edu.vn
.tnu.edu.vn


Fe, P và các loại vitamin của nhóm B như thiamin, niacin, riboflavin. Nghiên
cứu gần đây cho thấy đậu Nho nhe có hàm lượng Ca cao so với các loại cây

Số
Số hóa
hóa bởi
bởi Trung
Trung tâm
tâm Học
Học liệu
liệu và
và Công

Công nghệ
nghệ thông
thông tin
tin –– ĐHTN
ĐHTN

ht
htttpp::////llrrcc.tnu.edu.vn
.tnu.edu.vn


trồng họ Đậu khác tốt cho các bà mẹ đang cho con bú. Protein cô đặc được
điều chế từ hạt đậu đã cho thấy tác dụng chống tăng huyết áp ở chuột
đồng

Botrytscinerea,

Fusarium

oxysporum,

Rhizoctonia

solani

và

Mycosphaerella arachidicola [16]. Hơn nữa, nó đã cho thấy giảm thiểu và
chống lại hoạt động sao mã ngược của HIV-1 [18]. Ở Ấn Độ lá đậu Nho nhe
cùng với bột gạo được dùng làm thuốc đắp vào bụng để trị đau dạ dày.Tuy

nhiên, các yếu tố chống dinh dưỡng cũng tìm thấy trong hạt đậu Nho nhe
bao gồm các yếu tố ức chế trypsin, phytates, tannin và oligosacarit. Việc
ngâm, tách vỏ, nảy mầm và nấu chín có thể làm giảm đáng kể các yếu tố
chống dinh dưỡng này [33], [34].
Đậu Nho nhe là một cây họ đậu đa năng, không phổ biến như các loại
đậu khác: đậu đũa (Vigna unguiculata), đậu adzuki (Vigna angulari) và đậu
xanh (Vigna radiata), đậu Nho nhe lại là một loại thực phẩm quan trọng và
thiết yếu trong dinh dưỡng của con người ở các nước đang phát triển, thiếu
hụt nguồn dinh dưỡng trong thức ăn như: Ấn Độ, Nepal, Thái Lan… trong đó
có Việt Nam đặc biệt là các tỉnh miền núi phía Bắc (Lào Cai, Yên Bái, Cao
Bằng…).
Tất cả các bộ phận của cây đậu đều có thể ăn được và sử dụng trong các
chế phẩm thức ăn. Hạt khô có thể luộc ăn với cơm hoặc chúng có thể thay
gạo khi hầm hoặc nấu súp. Ở một số nước, hạt này được xay ra để tạo thành
loại bột dinh dưỡng có trong thức ăn dành cho trẻ em. Quả non, lá, rau mầm
được luộc và ăn như rau. Quả non đôi khi còn để ăn sống. Đậu Nho nhe rất
hữu ích cho chăn nuôi. Những thứ còn lại sau thu hoạch như thân cây, lá,
hạt… có thể để tươi hoặc phơi khô sử dụng làm thức ăn cho ra súc.

Số
Số hóa
hóa bởi
bởi Trung
Trung tâm
tâm Học
Học liệu
liệu và
và Công
Công nghệ
nghệ thông

thông tin
tin –– ĐHTN
ĐHTN

ht
htttpp::////llrrcc.tnu.edu.vn
.tnu.edu.vn


Đậu Nho nhe được dùng để làm phân xanh, nó mọc rất nhanh và che
phủ kín mặt đất như một hàng rào sống hay hàng rào sinh học. Ở những ngọn
đồi ở vùng biên giới Nepal, người nông dân dùng cây đậu với hai mục đích
chính là làm thức ăn cho gia súc, cải tạo các loại đất.

Số
Số hóa
hóa bởi
bởi Trung
Trung tâm
tâm Học
Học liệu
liệu và
và Công
Công nghệ
nghệ thông
thông tin
tin –– ĐHTN
ĐHTN

ht

htttpp::////llrrcc.tnu.edu.vn
.tnu.edu.vn


1.2. NUÔI CẤY MÔ TẾ BÀO THỰC VẬT

1.2.1. Cơ sở khoa học của kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào thực vật
Tính toàn năng của tế bào
Tất cả các tế bào của một cơ thể đều mang thông tin di truyền giống
nhau. Do đó chúng có tiềm năng tổng hợp nên các protein giống nhau. Các tế
bào được lấy từ bất kỳ mô sống nào của cơ thể thực vật (bao phấn, đỉnh sinh
trưởng, lá mầm, đoạn thân, rễ…) đều có thể được kích thích để tái sinh thành
cây hoàn chỉnh đặc trưng cho loài, phát triển và ra hoa kết quả bình thường.
Quá trình này có thể thông qua phát sinh cơ quan hoặc hình thành phôi vô
tính và được nuôi cấy trong điều kiện dinh dưỡng thích hợp có bổ sung các
chất kích thích sinh trưởng cần thiết. Các loại mô đã phân hoá tách từ cơ thể
thực vật có khả năng tái sinh trực tiếp thành cây hoàn chỉnh, hoặc là phát
triển thành tế bào mô sẹo. Đó là loại tế bào không phân hoá, phân chia liên
tục và có khả năng phân hoá thành phôi, chồi để tạo cây hoàn chỉnh. Khả
năng đó gọi là tính toàn năng của tế bào [9], [14].
Phản biệt hóa và tái biệt hóa
Quá trình tái sinh được chia làm hai giai đoạn: phản biệt hóa và tái biệt hóa.
Phản biệt hóa là giai đoạn đưa tế bào từ trạng thái đã biệt hóa trở lại
trạng thái chưa biệt hóa. Các tế bào đã biệt hóa là những tế bào có chức
năng nhất định và có cấu trúc phù hợp để hoàn thành chức năng ấy. Quá
trình phản biệt hóa biến tế bào đã biệt hóa thành những tế bào có hình thức
giống như những tế bào ở đỉnh sinh trưởng (tế bào mầm phôi), chúng có đặc
điểm: tế bào đậm đăc, không bào nhỏ li ti hoặc không có, nhân to, kích thước
tế bào lớn. Những tế bào như vậy coi như đã được phản biệt hóa xong và
Số

Số hóa
hóa bởi
bởi Trung
Trung tâm
tâm Học
Học liệu
liệu và
và Công
Công nghệ
nghệ thông
thông tin
tin –– ĐHTN
ĐHTN

ht
htttpp::////llrrcc.tnu.edu.vn
.tnu.edu.vn