Luận văn Thạc sĩ Lâm học: Nghiên cứu đặc điểm sinh thái và khả năng nhân giống vô tính cây Thảo quả - Amomum aromaticum Roxb. tại tỉnh Hà Giang

Chia sẻ: Tri Lễ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:71

Thêm vào BST

Báo xấu

14
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài nghiên cứu nhằm 3 mục tiêu: Xác định được những đặc điểm cơ bản về hình thái và sinh thái của loài Thảo quả ngoài tự nhiên; xác định được khả năng nhân giống vô tính của loài Thảo quả; đề xuất được một số giải pháp phát triển bền vững loài Thảo quả dưới tán rừng.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Lâm học: Nghiên cứu đặc điểm sinh thái và khả năng nhân giống vô tính cây Thảo quả - Amomum aromaticum Roxb. tại tỉnh Hà Giang

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN NGỌC HOÀNG NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH THÁI VÀ KHẢ NĂNG NHÂN GIỐNG VÔ TÍNH CÂY THẢO QUẢ (Amomum aromaticum Roxb) TẠI TỈNH HÀ GIANG LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM HỌC Thái Nguyên, năm 2020
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN NGỌC HOÀNG NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH THÁI VÀ KHẢ NĂNG NHÂN GIỐNG VÔ TÍNH CÂY THẢO QUẢ (Amomum aromaticum Roxb) TẠI TỈNH HÀ GIANG Ngành: Lâm học Mã số: 8 62 02 01 LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM HỌC Người hướng dẫn khoa học: TS. Lê Văn Phúc Thái Nguyên, năm 2020
i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và hoàn toàn chưa hề được sử dụng để bảo vệ một học vị nào. Tôi cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ để thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đều được chỉ rõ nguồn gốc. Tác giả luận văn Nguyễn Ngọc Hoàng
ii LỜI CẢM ƠN Trong thời gian nghiên cứu, điều tra số liệu và hoàn thành luận văn, tôi đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của nhiều tập thể và cá nhân trong và ngoài trường. Trước tiên tôi xin chân thành cảm ơn TS. Lê Văn Phúc đã trực tiếp hướng dẫn khoa học và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu luận văn. Tôi xin trân trọng cảm ơn các thầy giáo, cô giáo trong Khoa Lâm nghiệp, các Thầy Cô thuộc phòng Đào tạo trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã trực tiếp giảng dạy và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của lãnh đạo và cán bộ Viện Nghiên cứu và Phát triển lâm nghiệp, nhóm sinh viên K47 lâm nghiệp và cán bộ phòng Nông nghiệp, Hạt kiểm lâm các huyện cung cấp số liệu thực tế và thông tin cần thiết để tôi hoàn thành luận văn này. Xin cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp và người thân trong gia đình đã quan tâm, động viên, đóng góp ý kiến quý báu cho tôi trong quá trình hoàn thiện luận văn. Vì điều kiện thời gian, nhân lực và những khó khăn khách quan nên bản luận văn này chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót. Tôi rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của các các thầy, cô giáo, bạn bè đồng nghiệp để luận văn được hoàn thiện hơn. Thái Nguyên, tháng 10 năm 2020 Người thực hiện Nguyễn Ngọc Hoàng
iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................... i LỜI CẢM ƠN ............................................................................................... ii DANH MỤC CÁC BẢNG............................................................................ v DANH MỤC CÁC HÌNH ............................................................................ vi MỞ ĐẦU ....................................................................................................... 1 1. Tính cấp thiết của đề tài ............................................................................ 1 2. Mục tiêu nghiên cứu .................................................................................. 2 2.1. Mục tiêu tổng quát ................................................................................. 2 2.2. Mục tiêu cụ thể ....................................................................................... 2 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn................................................................... 2 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU............................... 4 1.1. Những nghiên cứu trên thế giới ............................................................. 4 1.1.1. Những nghiên cứu về họ Gừng ........................................................... 4 1.2. Những nghiên cứu ở Việt Nam ............................................................ 11 1.2.1. Những nghiên cứu về họ Gừng ......................................................... 11 1.2.2. Những nghiên cứu về Thảo quả ........................................................ 16 1.2.3. Hiện trạng phát triển Thảo quả tại Hà Giang .................................... 18 1.4. Điều kiện tự nhiên – kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu ..................... 20 1.4.1. Điều kiện tự nhiên ............................................................................. 20 1.4.2. Điều kiện kinh tế - xã hội .................................................................. 24 CHƯƠNG 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............. 27 2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ........................................................ 27 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu........................................................................ 27 2.2.2. Phạm vi nghiên cứu ........................................................................... 27 2.2. Nội dung nghiên cứu ............................................................................ 27 2.3. Phương pháp nghiên cứu ...................................................................... 27 2.3.1. Phương pháp nghiên cứu chung ........................................................ 27 2.3.2. Cách tiếp cận của đề tài ..................................................................... 27 2.3.3. Phương pháp nghiên cứu cụ thể ........................................................ 28
iv CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .................... 34 3.1. Đặc điểm hình thái loài Thảo quả ........................................................ 34 3.2. Đặc điểm sinh thái loài Thảo quả tại tỉnh Hà Giang ............................ 37 3.2.1. Đặc điểm khí hậu .............................................................................. 37 3.2.2. Đặc điểm đất đai................................................................................ 38 3.2.3. Đặc điểm cấu trúc quần xã thực vật nơi có loài Thảo quả phân bố .. 40 3.3. Đặc điểm phân bố loài Thảo quả tại tỉnh Hà Giang ............................. 41 3.3.1. Kết quả điều tra Thảo quả trên các tuyến điều tra ............................ 41 3.3.2. Đặc điểm phân bố thảo quả theo các dạng sinh cảnh ....................... 42 3.4. Đặc điểm sinh trưởng và sâu bệnh hại Thảo quả ................................. 43 3.4.1. Kết quả điều tra tình hình sinh trưởng .............................................. 43 3.4.2. Kết quả điều tra tình hình sâu bệnh hại và cách phòng trừ ............... 45 3.5. Nghiên cứu khả năng nhân giống bằng phương pháp vô tính ............. 46 3.5.1. Tiêu chuẩn cây mẹ được lựa chọn .................................................... 46 3.5.2. Ảnh hưởng của tuổi hom đến nhân giống tách hom gốc Thảo quả .. 49 3.5.3. Kết quả ảnh hưởng của giá thể đến nhân giống tách hom gốc Thảo quả ...................................................................................................... 50 3.5.4. Ảnh hưởng của chất kích thích ra rễ đến nhân giống tách hom gốc Thảo quả ...................................................................................................... 51 3.5.5. Kết quả ảnh hưởng của thời vụ giâm hom đến nhân giống tách hom gốc cây Thảo quả......................................................................................... 53 3.6. Đề xuất giải pháp phát triển bền vững loài Thảo quả. ......................... 54 3.6.1. Phân tích điểm mạnh, điểm yếu, cơ hội, thách thức trong công tác bảo tồn và phát triển loài Thảo quả ............................................................. 54 3.6.2. Đề xuất một số giải pháp phát triển loài Thảo quả ........................... 55 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ..................................................................... 58 1. Kết luận ................................................................................................... 58 2. Tồn tại ..................................................................................................... 59 3. Khuyến nghị ............................................................................................ 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................... 60
v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1. Hiện trạng phân bố Thảo quả tại các huyện của tỉnh Hà Giang ......... 18 Bảng 3.1. Đặc điểm hình thái loài Thảo quả tại khu vực nghiên cứu ................ 36 Bảng 3.2. Kết quả điều tra sơ bộ về đất đai tại khu vực nghiên cứu .................. 38 Bảng 3.3. Mô tả đặc điểm phẫu diện đất ......................................................... 39 Bảng 3.4. Phân bố Thảo quả trên các tuyến điều tra ........................................ 41 Bảng 3.5. Phân bố thảo quả trên các dạng sinh cảnh ........................................ 42 Bảng 3.6. Kết quả nghiên cứu sinh trưởng của cây Thảo quả ........................... 44 Bảng 3.7. Kết quả tuyển chọn cây Thảo quả làm cây mẹ ................................. 46 Bảng 3.8. Ảnh hưởng của loại hom đến nhân giống tách hom gốc Thảo quả .... 49 Bảng 3.9. Ảnh hưởng của giá thể đến tỉ lệ sống và sự hình thành rễ mới của hom Thảo quả ......................................................................................... 50 Bảng 3.10. Ảnh hưởng của chất kích thích ra rễ đến tỉ lệ sống và sự hình thành rễ của hom Thảo quả ............................................................ 52 Bảng 3.11. Ảnh hưởng của thời vụ đến nhân giống giâm hom cây Thảo quả .... 53 Bảng 3.12. Phân tích điểm mạnh, điểm yếu, cơ hội, thách thức trong công tác phát triển loài Thảo quả tại Hà Giang ....................................... 54
vi DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1. Phẫu diện đất đại diện nơi loài Thảo quả phân bố ............................. 31 Hình 3.1. Hình thái lá cây Thảo quả ............................................................... 34 Hình 3.2. Hình thái thân cây Thảo quả ............................................................ 35 Hình 3.3. Hoa Thảo quả ................................................................................. 35 Hình 3.4. Hình thái quả Thảo quả ................................................................... 36 Hình 3.5. Cấu trúc thảm thực vật có loài Thảo quả phân bố ............................. 41
1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Hà Giang là tỉnh miền núi biên giới phía Bắc của Tổ quốc, với tổng diện tích tự nhiên là 7.914,8 km2, trong đó đất lâm nghiệp có rừng là 437.217,9 ha, chủ yếu là rừng tự nhiên. Do đặc thù về điều kiện địa hình với dải núi cao Tây Côn Lĩnh và Cao nguyên Đồng Văn đã tạo nên địa hình cao dần về phía Tây Bắc, thấp dần về phía Đông Nam và chia thành 3 tiểu vùng mang đặc điểm khác nhau. Vùng núi đất phía Tây gồm 2 huyện Hoàng Su Phì, Xín Mần và vùng núi cao phía bắc gồm 4 huyện: Đồng Văn, Quản Bạ, Yên Minh, Mèo Vạc với kiểu thời tiết á nhiệt đới và ôn đới, rất phù hợp cho đầu tư phát triển cây dược liệu mang lại giá trị kinh tế cao. Tiểu vùng thấp bao gồm thành phố Hà Giang và các huyện còn lại có thể phát triển cây dược liệu ngắn ngày và cây thân gỗ đa tác dụng (Quế, Hồi...) làm sản phẩm hàng hóa. Thảo quả tên khoa học là Amomum aromaticum Roxb., thuộc họ gừng (Zingiberacea). Đây là một loài cây thân thảo, sống lâu năm dưới tán rừng, có giá trị dược liệu và giá trị kinh tế cao, đã được con người biết đến từ lâu. Hiện nay Thảo quả được coi là một loài cây xóa đói giảm nghèo của cộng đồng các dân tộc ít người ở các tỉnh miền núi cao phía Bắc như Lào Cai, Yên Bái, Lai Châu, Hà Giang và Cao Bằng. Thảo quả cũng là loài cây chỉ có thể sinh trưởng, phát triển và cho năng suất cao khi sống dưới tán rừng. Do đó, để trồng và phát triển thảo quả đòi hỏi người dân phải bảo vệ và phát triển rừng. Vì vậy, thảo quả đã được đánh giá như một yếu tố quan trọng vừa góp phần phát triển kinh tế xã hội vùng cao, vừa góp phần bảo vệ và phát triển rừng. Với nhận thức trên, một số tỉnh đã có chủ trương khuyến khích các địa phương gây trồng thảo quả. Thảo quả được trồng phổ biến ở tỉnh Hà Giang từ những năm 1960. Cây được trồng chủ yếu dưới tán rừng tự nhiên bằng hạt hoặc bằng chồi. Kể từ đó đến nay, diện tích và sản lượng Thảo quả ngày càng tăng, loài cây này cũng ngày
2 càng được quan tâm và phát triển. Phát triển Thảo quả là một chương trình phát triển kinh tế trọng điểm của tỉnh nhằm năng cao đời sống của người dân và góp phần bảo vệ rừng tự nhiên. Tuy nhiên cho đến nay chưa có nhiều nghiên cứu về bảo tồn, phát triển nguồn gen của loài này. Cần có nghiên cứu về đặc điểm sinh học, sinh thái của loài, khả năng nhân giống để có giải pháp bảo tồn đi đôi với phát triển là rất quan trọng, nhằm bảo tồn sự đa dạng của hệ sinh thái, phát triển bền vững cây Thảo quả, phục vụ chăm sóc sức khoẻ cộng đồng, nâng cao hiệu quả kinh tế, thu nhập cho người dân. Xuất phát từ những thực tiễn trên chúng tôi tiến hành nghiên cứu: “Nghiên cứu đặc điểm sinh thái và khả năng nhân giống vô tính cây Thảo quả - Amomum aromaticum Roxb. tại tỉnh Hà Giang”. 2. Mục tiêu nghiên cứu 2.1. Mục tiêu tổng quát Cung cấp thông tin về đặc điểm sinh học, sinh thái học loài Thảo quả tại tỉnh Hà Giang, khả năng nhân giống vô tính làm cơ sở đề xuất giải pháp phát triển bền vững loài cây này. 2.2. Mục tiêu cụ thể - Xác định được những đặc điểm cơ bản về hình thái và sinh thái của loài Thảo quả ngoài tự nhiên. - Xác định được khả năng nhân giống vô tính của loài Thảo quả - Đề xuất được một số giải pháp phát triển bền vững loài Thảo quả dưới tán rừng. 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn - Ý nghĩa khoa học: Bổ sung dẫn liệu về loài loài Thảo quả (Amomum aromaticum Roxb) tại tỉnh Hà Giang. Là tài liệu tham khảo cho những người nghiên cứu về sinh thái và nhân giống cho loài Thảo quả.
3 - Ý nghĩa thực tiễn: Trên cơ sở những luận cứ khoa học thu được, đề xuất được giải pháp phát triển bền vững loài Thảo quả (Amomum aromaticum Roxb) tại tỉnh Hà Giang.
4 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Những nghiên cứu trên thế giới 1.1.1. Những nghiên cứu về họ Gừng 1.1.1.1. Về phân loại và đặc điểm của họ Họ Gừng, tên khoa học Zingiberaceae, bao gồm 53 chi và 1.377 loài. Trong đó, Amomum là chi lớn thứ hai với khoảng 150 - 180 loài. Nhiều loài là các loại cây cảnh, cây gia vị, hay cây thuốc quan trọng. Các thành viên quan trọng nhất của họ này bao gồm gừng, nghệ, riềng, đậu khấu và sa nhân. Các loài trong họ này là thực vật tự dưỡng hay biểu sinh. Thân rễ lớn, thường phân nhánh, chứa nhiều chất dự trữ. Lá có các bẹ dài ôm lấy nhau làm thành thân giả, cuống ngắn và phiến lớn, giữa cuống và bẹ lá có phần phụ gọi là lưỡi bẹ (ligule). Thân lá thường có mùi thơm. Ở nhiều loài thân khí sinh chỉ xuất hiện khi cây ra hoa, mọc lên từ thân rễ, xuyên qua thân giả ra ngoài mang ở phần cuối một cụm hoa (chi Alpinia), nhưng có loài cụm hoa nằm ngay trên thân rễ ở sát mặt đất. Hoa không đều, đài hình ống, màu lục, tràng hình ống, phía trên chia 3 thùy, thùy giữa lớn hơn hai thùy bên. Chỉ có một nhị sinh sản (ở vòng trong) với 2 bao phấn lớn nứt phía trong. Một cánh môi hình bản lớn, màu sặc sỡ, do 3 nhị dính với nhau và biến đổi thành, nằm đối diện với nhị sinh sản. Hai nhị còn lại biến thành hai nhị lép (vô sinh) nhỏ nằm 2 bên bao phấn (nhiều khi giảm chỉ còn lại những vảy nhỏ, hoặc mất hẳn). Bầu dưới có 3 ô, mỗi ô chứa nhiều noãn. Vòi nhụy chui qua khe hở giữa 2 bao phấn và thò ra ngoài. Quả nang, đôi khi là quả mọng. Hạt có nội nhũ và cả ngoại nhũ. Mô của các loại cây trong họ này tiết ra tinh dầu có mùi đặc trưng. Họ Gừng (Zingiberraceae) có nhiều chi và gồm nhiều loài khác nhau. Hầu hết các cây thuộc họ Gừng phân bố chủ yếu ở các nước Đông Nam Á, Trung Quốc, Ấn Độ, Nhật Bản. Võ Văn Chi và Dương Đức Tiến đã tổng kết họ Gừng gồm 45 chi và hơn 1300 loài, phân bố ở vùng nhiệt đới và á nhiệt đới. (Võ Văn Chi, 1997).
5 1.1.1.2. Về công dụng Họ Gừng (Zingiberaceae) là họ có số lượng loài nhiều nhất. Đây là một họ có nhiều đại diện có giá trị làm thuốc chữa bệnh, nhiều loài được sử dụng làm gia vị, làm cảnh... Năm 1999, Vimala và cộng sự khi nghiên cứu sàng lọc các hợp chất chữa ung thư từ 7 cây thuốc dân tộc nổi tiếng của Malasya thuộc họ Gừng, phát hiện thấy Gừng dại và Nghệ vàng, có hoạt tính chống ung thư của hợp chất zerumbol, thành phần chủ yếu chiếm tới 72,3% trong tinh dầu Gừng gió trên các dòng tế bào ung thư, nhưng mới ở mức độ thử nghiệm trong ống nghiệm. Từ năm 2003 trở lại đây, các nghiên cứu kháng ung thư của enzymbol chủ yếu trên động vật, phương pháp nghiên cứu này gần với cơ thể người hơn. Năm 2009, các nhà khoa học Mỹ phát hiện thấy, zerumbol còn có tác dụng ngăn chặn sự mất xương do ung thư gây ra. Khả năng ức chế sự phát triển 50% số lượng tế bào ung thư trong 1ml trên nhiều dòng tế bào ung thư như gan, tử cung… 1.1.1.3. Về nhân giống bảo tồn nguồn gen Trước đây, tại các quốc gia việc bảo tồn tập đoàn Gừng chủ yếu trên đồng ruộng, tuy nhiên gần đây đã xác định ngân hàng gen đồng ruộng không phải là giải pháp tối ưu đối với tập đoàn Gừng. Bởi lẽ trồng trên đồng ruộng Gừng dễ bị các bệnh hại do nấm, virus, vi khuẩn và tuyến trùng, khi độ ẩm đất không được quản lý tốt. Hơn nữa điều kiện đất đai và độ che bóng cũng không chủ động theo yêu cầu của cây Gừng. Đa số các giống Gừng thu thập đều có nguồn gốc ở các vùng trung du miền núi, khi đem về trồng trong điều kiện thổ nhưỡng và khí hậu đồng bằng, thường không phù hợp dẫn đến hiện tượng củ nhỏ dần, phân nhánh kém dẫn và có nguy cơ mất giống. Chính vì thế phương pháp bảo quản lưu giữu in-vitro là phương pháp đã được chú ý từ những năm 2005 tại các nước có ngân hàng gen phát triển. (Nguyễn Thị Ngọc Huệ, 2013). Việc nhân giống và bảo quản Gừng bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào cho kết quả khả quan ở nhiều nước Đông Nam Á như ở Malayxia, Indonesia,
6 Ấn Độ. Có thể sử dụng môi trường Murashige-Skoog cải tiến, có thể bổ sung thêm 6-benzylaminopurin với liều lượng 2-3mg/l. Với phương pháp này có thể tạo những diện tích sản xuất lớn bằng những giống Gừng có chất lượng cao, sạch bệnh và tiết kiệm giống. Hơn nữa, những nghiên cứu bổ sung chất kìm hãm sinh trưởng vào môi trường nuôi cấy phục vụ lưu giữ in vitro cũng đang có nhiều kết quả. (Vũ Ngọc Lộ, 1977). Tại Indonexia các thí nghiệm nhân giống và bảo quản Gừng bằng cách nuôi cấy mô từ chồi non ở nách lá của loài Gừng đen (Z. spectabile) trong môi trường Murashige-Skoog có bổ sung thêm các chất điều hoà sinh trưởng IAA (indole-3-acetic acid), NAA (Naphthalene -acetic acid) và BA(6-benzyladenin) đã cho kết quả khả quan (Nguyễn Thị Ngọc Huệ, 2013). Để bảo tồn và phát triển trong điều kiện tự nhiên, nguồn gen của cây Gừng phải được sinh tồn trong một môi trường thuận lợi, ổn định, ít có những biến đổi khắc nghiệt mang tính hủy diệt nguồn gen. Song ngày nay, ở hầu hết các châu lục, điều kiện sinh tồn của các giống, loài Gừng đã và đang đứng trước thảm họa xói mòn nguồn gen, có nguy cơ mất đi hàng loạt bởi những biến đổi khắc nghiệt của điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội và môi trường. Nhằm bảo tồn nguồn gen gừng trước nguy cơ xói mòn phục vụ cho mục tiêu chọn tạo giống, các Viện nghiên cứu, trường Đại học, Trung tâm nghiên cứu của các quốc gia nhiệt đới đã và đang quan tâm, đầu tư với một nguồn tài chính lớn cho các hoạt động thu thập và lưu trữ nguồn gen Gừng. Trong đó các loài Gừng trồng, Gừng tía (Z.montamum Koenig), Gừng gió (Z. zerumber Sm) được quan tâm đặc biệt. Tại Malayxia người ta đã thu thập và đưa vào chương trình bảo tồn 3 giống Gừng là Haliya betai (thân rễ màu nhạt), Halyai bara và Halyai indang (thân rễ có màu đỏ nhạt, rất cay, được sơ chế làm thuốc). Tại Indonesia người ta cũng xác định 3 giống gừng cần được bảo tồn, khai thác và phát triển trên quy mô lớn do các giống này có ưu điểm về độ lớn, năng suất, màu sắc cũng như hương vị và thành phần hóa học.
7 Tại Ấn Độ gừng gió được xem là loại nguyên liệu cung cấp tinh dầu cho công nghiệp hóa mỹ phẩm, bởi vậy giống gừng cần được bảo tồn, khai thác và mở rộng trên quy mô hàng nghìn ha. Năm 2010, Viện công nghệ sinh học và cải tiến giống cây trồng Ấn Độ đã tiến hành thu thập 46 mẫu giống Gừng từ nhiều nước trên thế giới thông qua sự nhận biết Marker phân tử RAPD và SSR. Hầu hết các mẫu giống này hiện đang được sử dụng với quy mô hàng nghìn ha tại các nước châu Á và châu Phi. Nguồn tài nguyên này cũng được đánh giá là có nhiều đặc tính quan trọng như có hàm lượng dược chất cao, chống chịu tốt với biến đổi khí hậu và là nguồn thu nhập chính của hàng nghìn nông dân tại các vùng chuyên canh Gừng. Trên cơ sở thu thập và lưu trữ, hàng trăm giống gừng có giá trị, cho năng suất và chất lương cao đã được bảo tồn, giới thiệu và phát triển trong sản xuất. Tại Nhật Bản, Trung Quốc và Hoa Kỳ người ta trồng loài Z.mioga khá rộng rãi để làm gia vị và chế biến thực phẩm. Tại Ấn Độ, Gừng gió Z. Zerumbet được trồng làm nguyên liệu để cung cấp tinh dầu cho công nghiệp hóa mỹ phẩm. Thị trường tiêu thụ và chế biến gừng tăng cao là động lực để thúc đẩy sản xuất. Một trong những yếu tố hàng đầu để năng cao năng suất, chất lượng và hiệu quả trong sản xuất gừng là yếu tố giống. Điều đó cho thấy công tác chọn tạo giống luôn đóng một vai trò quan trọng. Để đáp ứng ngày càng cao yêu cầu của công tác chọn tạo giống, việc làm giàu nguồn gen thông qua các hoạt động thu thập, lưu trữ để tạo ra sự đa dạng về nguồn gen có ý nghĩa đặc biệt quan trọng để tạo ta một kiểu gen mới cho sản xuất. Với ý nghĩa đó, chủ trương làm giàu nguồn gen gừng với sự đa dạng cao về mặt di truyền đã và đang được tăng cường ở nhiều quốc gia trên thế giới, trong đó Ấn Độ, Trung Quốc, Nhật Bản, Mỹ và Australia được xem là những nước đi đầu trong việc thu thập, bảo tồn và phát triển nguồn tài nguyên thiên nhiên này với tổng số mẫu đang được lưu giữ tại ngân hàng gen quốc gia là trên 3000 nguồn gen. 1.1.2. Những nghiên cứu về chi Amomum và Thảo quả Thảo quả: có tên khoa học là Amomum aromaticum Roxb, tên gọi khác là Cardamomum aromaticum (Roxb.) Kuntze, Amomum tsaoko Crévost & Lemarie thuộc họ Gừng (Zingiberaceae).
8 Về chi Amomum: Trên thế giới, chi Sa nhân (Amomum) có khoảng 150 loài và đây là chi lớn của họ Gừng (Zingiberaceae). Chúng phân bố chủ yếu ở Nam và Đông Nam châu Á, châu Úc, một số loài mở rộng đến vùng ôn đới. Ở Việt Nam, chi Sa nhân (Amomum) có khoảng 21 loài. Các loài trong chi này được trồng hoặc sống dưới tán rừng, khe suối, nơi ẩm ướt,... Nhiều loài trong chi này được sử dụng làm thuốc, làm gia vị hoặc tinh dầu chiết xuất ở các loài được ứng dụng trong các lĩnh vực y học, dược phẩm, công nghệ thực phẩm,... Bắc Trung Bộ bao gồm 6 tỉnh: Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên-Huế. Đã phân tích thành phần hóa học tinh dầu của một số loài: Đậu khấu chín cánh (Amomum maximum Roxb.) được thu ở Kỳ Sơn, Nghệ An, hàm lượng tinh dầu: 0,3%; 0,25% và 0,34 tương ứng với lá, thân và rễ. -pinen (20,4-40,8%), -pinen (6,8-15,0%), -elemen (2,5-12,8%) và - caryophyllen (2,3-10,3%) là các thành phần chính chung cho 3 mẫu tinh dầu. Sa nhân quả có mỏ (Amomum muricarpum Elmer) được thu ở Pù Mát, Nghệ An, hàm lượng tinh dầu: 0,3%: 0,26%; 0,40%; 0,35% và 0,32% tương ứng với lá, thân, rễ, hoa và quả. Thành phần chính cho 5 mẫu tinh dầu là -pinen (24,1- 54,7%) và -pinen (9,2-25,9%) (Lê Thị Hương và cs (2015). Vị trí của loài Thảo quả trong hệ thống phân loại được thể hiện như sau: Giới: Plantae Ngành: Mognoliophyta Lớp: Liliopsida Bộ: Zingiberales Họ: Zingiberaceae Chi: Amomum Loài: aromaticum Năm 1968, một số nhà nghiên cứu cây thuốc tại Vân Nam, Trung Quốc đã xuất bản cuốn sách “Kỹ thuật gây trồng cây thuốc ở Trung Quốc”. Cuốn sách đã đề cập đến cây Thảo quả với một số nội dung chủ yếu sau:
9 - Phân loại Thảo quả: gồm có tên khoa học (Amomum tsao-ko Crevost Lemaire), tên họ (Zingiberceae). - Hình thái: dạng sống, thân, gốc, rễ, lá, hoa, quả. - Vùng phân bố ở Trung Quốc. - Đặc điểm sinh thái: khí hậu và đất đai. - Kỹ thuật trồng: nhân giống, làm đất, trồng, chăm sóc, phòng trừ sâu bệnh hại. - Thu hoạch và chế biến, phẩm chất quy cách, bao gói, bảo quản. - Công dụng: dùng làm thuốc trị các bệnh đường ruột. Đây là cuốn sách tương đối hoàn chỉnh đã giới thiệu một cách tổng quát và có hệ thống về đặc điểm sinh vật học, sinh thái học, kỹ thuật gây trồng, thu hái chế biến và bảo quản (Dẫn theo Phan Văn Thắng, 2002). Năm 1992, J.H. de Beer - một chuyên gia lâm sản ngoài gỗ của tổ chức Nông lương thế giới - khi nghiên cứu về vai trò và thị trường của lâm sản ngoài gỗ đã nhận thấy giá trị to lớn của Thảo quả đối với việc tăng thu nhập cho người dân sống trong khu vực vùng núi nơi có phân bố Thảo quả nhằm xoá đói giảm nghèo, đồng thời là yếu tố thúc đẩy sự phát triển kinh tế xã hội vùng núi và bảo tồn phát triển tài nguyên rừng. Về nhu cầu thị trường của Thảo quả là rất lớn, chỉ tính riêng ở Lào, hàng năm xuất khẩu khoảng 400 tấn sang Trung Quốc và Thái Lan. Đây là công trình nghiên cứu tổng kết về vai trò Thảo quả đối với con người, xã hội cũng như tình hình sản xuất buôn bán và dự báo thị trường, tiềm năng phát triển của Thảo quả (Dẫn theo Phan Văn Thắng, 2002). Năm 1996, Tiền Tín Trung, một nhà nghiên cứu về cây thuốc dân tộc tại Viện Vệ sinh dịch tễ công cộng Trung Quốc biên soạn cuốn sách “Bản thảo bức tranh màu Trung Quốc”. Cuốn sách đã mô tả tới hơn 1000 loài cây thuốc ở Trung Quốc, một trong số đó là Thảo quả. Nội dung đề cập là: Tên khoa học, một số đặc điểm sinh vật học và sinh thái học cơ bản, công dụng và thành phần hoá học của Thảo quả (Dẫn theo Phan Văn Thắng, 2002).
10 Năm 1999, trong cuốn “Tài nguyên thực vật của Đông Nam Á” L.S. de Padua, N. Bunyapraphatsara và R.H.M.J. Lemmens đã tổng kết các nghiên cứu về các cây thuộc chi Amomum trong đó có Thảo quả. Ở đây tác giả đề cập đến đặc điểm phân loại của Thảo quả, công dụng, phân bố, một số đặc điểm sinh vật học và sinh thái học của Thảo quả. Tác giả cũng trình bày kỹ thuật nhân giống, trồng, chăm sóc bảo vệ, thu hái, chế biến, tình hình sản xuất và buôn bán Thảo quả trên thế giới (Dẫn theo Phan Văn Thắng, 2002). Cây Thảo quả được phân bố ở Ấn Độ, Nê pan, Nam Trung Quốc, Campuchia. Ở Ấn Độ, hạt và dầu được dùng như loài Amomum subulatum Roxb để làm thuốc lợi tiêu hóa, dùng chữa đau thần kinh, dùng trong bệnh lậu như kích dục và giải độc khi bò cạp đốt hoặc rắn cắn. Dầu hạt thơm, kích thích, lợi tiêu hóa và dùng đắp lên mí mắt để tiêu viêm. Ở Trung Quốc, Thảo quả được dùng chữa ho, đau ngực có đờm loãng, bụng dạ lạnh đau, tỳ hư, ỉa chảy, và sốt rét. Thảo quả dùng làm thuốc được ghi đầu tiên trong sách ẩm thiện chính yếu, là quả chín phơi hay sấy khô của cây Thảo quả thuộc họ Gừng (Zingiberaceae). Thảo quả có nguồn gốc ở các tỉnh phía nam Trung Quốc (Vân Nam, Quảng Đông), là một loài cây đặc sản đã được gây trồng từ hàng trăm năm trước đây ở Trung Quốc. Thảo quả được coi là một trong những vị thuốc quý của Trung Quốc. Trong mỗi vị thuốc bổ của người Trung Quốc không thể thiếu Thảo quả, Thảo quả còn là hương vị cho các món ăn đặc sản của dân tộc Trung Quốc cũng như ở Việt Nam. Nhân giống Thảo quả có thể thực hiện bằng phương pháp giâm hom, hữu tính bằng hạt, hoặc nuôi cấy mô tế bào. Trên thế giới có một số công trình nghiên cứu bảo tồn và nhân giống in vitro chi Amomum. Sajina et al., (1997) đã nhân giống Amomum subulatum Roxb, đây là loài cây có giá trị kinh tế quan trọng nhất ở Bengal - Ấn Độ. Amomum tsao-ko Crevost et Lemaire Hongdong (2006)
11 đã được nhân giống nuôi cấy mô in vitro từ chồi đỉnh. Môi trường thích hợp cho nhân chồi là MS+BA 6 mg/L+NAA 0.1 mg/L+TDZ 0.05 mg/L (hệ số nhân đạt 2.34 lần). Môi trường ra rễ là môi trường 1/2MS+IBA 0.2 mg/L hoặc 1/2MS+NAA 0.2 mg/l. Nói chung, các công trình nghiên cứu về chọn giống, nhân giống và phát triển nguồn gen về Thảo quả chủ yếu được công bố bởi các nhà khoa học Trung Quốc và Ấn Độ. 1.2. Những nghiên cứu ở Việt Nam 1.2.1. Những nghiên cứu về họ Gừng 1.2.1.1. Về phân loại và đặc điểm Trong bộ Gừng (Zingiberales) ở Việt Nam, họ Gừng (Zingiberaceae) là họ có số lượng loài nhiều nhất. Đây là một họ có nhiều đại diện có giá trị làm thuốc chữa bệnh, nhiều loài được sử dụng làm gia vị, làm cảnh... Họ Gừng (Zingiberaceae) ở Việt Nam hiện có 12 chi và 61 loài. (Võ Văn Chi, 1996; 1978) Ở Việt Nam, Phạm Hoàng Hộ, 1999, đã thống kê chi Gừng gồm có 11 loài Gừng Zingiber offinale, Gừng lá nhọn Zingiber acuminatum, Gừng nam bộ Zingiber cochinchinensis, Gừng eberhardt Zingiber eberhardtii, Gừng lúa Zingiber gramineum, Gừng một lá Zingiber monophylum, Gừng boc-da Zingiber pellium, Gừng tía Zingiber montanum, Gừng đỏ Zingiber rubens, Gừng lông hung Zingiber rufopilosum, Gừng gió Zingiber zerumber. Trong đó có các loài sau là phổ biến: Gừng Zingiber offinale, Gừng gió Zingiber zerumber, Gừng tía Zingiber montanum. Một tài liệu khác cho biết họ gừng có khoảng 47 chi và hơn 1.000 loài, phân bố ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, chủ yếu ở Nam và Đông Nam châu Á. Ở Việt Nam hiện biết gần 20 chi và gần 100 loài, trong đó nhiều cây có giá trị. Kết quả nghiên cứu của Trung tâm Tài nguyên thực vật cho thấy Việt Nam có tài nguyên cây họ Gừng phong phú cả về loài và trong loài. Trong đó đặc biệt chú ý là các chi Riềng (Alpinia), Nghệ (Curcuma), chi Gừng (Zingiber),
12 chi Địa liền (Kaempferia) và chi Ngải tiên (Hedychieae) có số lượng loài cao và đa dạng di truyền rộng. Kết quả đánh giá cho thấy tập đoàn cây họ Gừng thu thập từ năm 1994- 2012 ở Việt Nam bao gồm 334 mẫu giống của 22 loài khác nhau thuộc 9 chi của nguồn gen cây họ Gừng. Trong đó chi Gừng - Zingiber có số lượng loài và số lượng mẫu thu thập lớn hơn cả, tới 218 mẫu giống. Hiện tại toàn bộ các mẫu giống của các loài thuộc chi Gừng đang được bảo quản trong chậu vại tại Trung tâm Tài nguyên Thực vật, An Khánh, Hoài Đức, Hà Nội. Ở Việt Nam chi Gừng (Zingiber Rose) được thuần hoá sớm và trồng phổ biến và có nhiều ứng dụng khác nhau cho con người như làm thuốc, gia vị, thực phẩm. Tuy nhiên nguồn gen cây họ Gừng đang có nguy cơ mất mát nhanh, rất cần có định hướng bảo tồn đúng đắn để phục vụ xã hội trong tương lai. (Nguyễn Thị Ngọc Huệ, 2013). Kết quả nghiên cứu họ Gừng (Zingiberaceae) ở Vườn Quốc gia (VQG) Pù Mát, Nghệ An, được thực hiện từ 2015-2015 bởi Lê Thị Hương và cs (2018), đã xác định được 48 loài, 11 chi, trong đó 4 chi và 27 loài bổ sung cho danh lục Pù Mát (2017). Các chi đa dạng nhất tại khu vực nghiên cứu là Alpinia (17 loài), Amomum (9 loài), Zingiber (8 loài). Môi trường sống của các loài họ Gừng chủ yếu ở rừng thứ sinh và ven suối cùng với 40 loài, rừng nguyên sinh với 36 loài và trảng cây bụi với 22 loài. Các loài cây họ Gừng ở khu vực nghiên cứu có các giá trị sử dụng khác nhau như cho tinh dầu với 48 loài, làm thuốc với 32 loài, làm gia vị với 7 loài, ăn được với 5 loài và làm cảnh với 2 loài. Tạ Thị Thủy và cs (2019), nghiên cứu về thành phần hóa học cây Thảo quả đồng (Amomum koenigii J. F. Gmelin) đã phân lập được 6 hợp chất từ các bộ phận thân rễ và quả cây. Bằng các phương pháp phổ (IR, MS, NMR) cấu trúc hóa học của các hợp chất được xác định là 5-hydroxy-3,7,4¢-trimethoxyflavon (1), β-sitosterol (2), 5-hydroxy-(4-hydroxyphenyl) eicosan-3-on (3), 5-hydroxy- 3,7,3¢,4¢-tetramethoxyflavon (4), 3,5-dihydroxy-7,3¢,4¢-trimethoxyflavon (5) và p-hydroquinon (6). Các hợp chất flavonoid 1, 4 và 5 được xác định định