Luận văn Thạc sĩ Sinh học: Ảnh hưởng của một số chất bổ sung đến khả năng sinh trưởng của cây Đảng Sâm (Codonopsis javanica (Blume) Hook.f.) trong ống nghiệm

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:78

Thêm vào BST

Báo xấu

20
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài nghiên cứu ảnh hưởng riêng rẽ của hàm lượng đường sucrose, nước dừa, than hoạt tính, khoai tây đến khả năng sinh trưởng của cây Đảng Sâm trong ống nghiệm; nghiên cứu ảnh hưởng phối hợp của hàm lượng đường sucrose, nước dừa, than hoạt tính, khoai tây đến khả năng sinh trưởng của cây Đảng Sâm trong ống nghiệm.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Sinh học: Ảnh hưởng của một số chất bổ sung đến khả năng sinh trưởng của cây Đảng Sâm (Codonopsis javanica (Blume) Hook.f.) trong ống nghiệm

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM ––––––––––––––––––––––– TOR SOUVANHNA ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ CHẤT BỔ SUNG ĐẾN KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG CỦA CÂY ĐẢNG SÂM (CODONOPSIS JAVANICA (BLUME) HOOK.F.) TRONG ỐNG NGHIỆM LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC THÁI NGUYÊN - 2017
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM ––––––––––––––––––––––– TOR SOUVANHNA ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ CHẤT BỔ SUNG ĐẾN KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG CỦA CÂY ĐẢNG SÂM (CODONOPSIS JAVANICA (BLUME) HOOK.F.) TRONG ỐNG NGHIỆM Chuyên ngành: Di truyền học Mã số: 60.42.01.21 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Thị Tâm THÁI NGUYÊN - 2017
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Mọi trích dẫn trong luận văn đều ghi rõ nguồn gốc. Các số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa được ai công bố. Thái Nguyên, tháng 4 năm 2017 Tác giả luận văn Tor SOUVANHNA i
LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc tới PGS.TS. Nguyễn Thị Tâm đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn. Trong quá trình nghiên cứu, tôi đã nhận được sự giúp đỡ của kĩ thuật viên Trần Thị Hồng (Phòng thí nghiệm Nuôi cấy mô tế bào thực vật - Khoa Sinh học Trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên). Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ quý báu đó. Tôi xin chân thành cảm ơn Bộ môn Sinh học hiện đại và Giáo dục sinh học - Trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi thực hiện quá trình nghiên cứu. Tôi xin bày tỏ lời cảm ơn đến gia đình cùng bạn bè đã động viên, khuyến khích, giúp đỡ tôi, luôn quan tâm và là chỗ dựa cho tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn. Thái Nguyên, tháng 4 năm 2017 Tác giả luận văn Tor SOUVANHNA ii
MỤC LỤC Lời cam đoan ........................................................................................................ i Lời cảm ơn ........................................................................................................... ii Mục lục ............................................................................................................... iii Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt .............................................................. iv Danh mục các bảng.............................................................................................. v Danh mục các hình ............................................................................................. vi MỞ ĐẦU ............................................................................................................. 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. Giới thiệu chung về cây Đảng Sâm .............................................................. 3 1.1.1. Đặc điểm phân loại và sinh học của cây Đảng Sâm.................................. 3 1.1.2. Kĩ thuật trồng, chăm sóc, thu hái và bảo quản sau thu hoạch ................... 4 1.1.3. Một số thành phần hóa học và giá trị dược liệu của cây Đảng Sâm ......... 6 1.2. Kỹ thuật nhân giống in vitro trong công nghệ tế bào thực vật .................... 9 1.2.1. Ưu thế và các phương thức nhân giống in vitro ...................................... 10 1.2.2. Quy trình nhân giống in vitro .................................................................. 13 1.3. Chất điều hòa sinh trưởng thuộc nhóm auxin và cytokinin sử dụng trong nuôi cấy mô thực vật ................................................................................ 15 1.3.1. Auxin ....................................................................................................... 15 1.3.2. Cytokinin ................................................................................................. 16 1.4. Một số chất bổ sung trong môi trường nuôi cấy in vitro ........................... 17 1.4.1. Đường ...................................................................................................... 17 1.4.2. Than hoạt tính .......................................................................................... 18 1.4.3. Nước dừa ................................................................................................. 18 1.4.4. Khoai tây.................................................................................................. 18 iii
1.5. Tình hình nhân giống cây dược liệu bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào thực vật ở trong nước và ngoài nước .......................................................... 19 Chương 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................... 23 2.1. Vật liệu, địa điểm và thời gian nghiên cứu................................................. 23 2.1.1. Vật liệu thực vật....................................................................................... 23 2.1.2. Hoá chất, thiết bị ...................................................................................... 23 2.1.3. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ........................................................... 23 2.2. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................ 24 2.2.1. Phương pháp nuôi cấy in vitro ................................................................ 24 2.2.2. Phương pháp xử lí và tính toán số liệu .................................................... 27 2.2.3. Điều kiện thí nghiệm ............................................................................... 27 Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN...................................................... 28 3.1. Ảnh hưởng riêng rẽ của các chất bổ sung đến sinh trưởng và phát triển của cây Đảng Sâm trong ống nghiệm ................................................................ 28 3.1.1. Ảnh hưởng của hàm lượng đường sucrose đến khả năng sinh trưởng và phát triển của cây Đảng Sâm trong ống nghiệm ........................................... 28 3.1.2. Ảnh hưởng của hàm lượng than hoạt tính đến khả năng sinh trưởng và phát triển của cây Đảng Sâm trong ống nghiệm ........................................... 32 3.1.3. Ảnh hưởng của hàm lượng nước dừa đến khả năng sinh trưởng và phát triển của cây Đảng Sâm trong ống nghiệm ............................................... 35 3.1.4. Ảnh hưởng của hàm lượng khoai tây đến khả năng sinh trưởng và phát triển của cây Đảng Sâm trong ống nghiệm ............................................... 39 3.2. Ảnh hưởng phối hợp của các chất bổ sung đến khả năng sinh trưởng và phát triển của cây Đảng Sâm trong ống nghiệm ............................................... 41 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ............................................................................. 44 TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................... 45 PHỤ LỤC iv
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT BAP: 6-Benzylaminopurine CS: Cộng sự CT: Công thức ĐC: Đối chứng IBA: Indole-3-acetic acid MS: Murashige và Skoog NAA: Naphthalene acetic acid iv
DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1. Thành phần cơ bản của môi trường MS............................................ 24 Bảng 3.1. Ảnh hưởng hàm lượng đường sucrose đến khả năng nhân chồi và sự sinh trưởng của cây Đảng Sâm ..................................................... 29 Bảng 3.2. Ảnh hưởng hàm lượng đường sucrose đến khả năng tạo rễ của cây Đảng Sâm .................................................................................... 31 Bảng 3.3. Ảnh hưởng của hàm lượng than hoạt tính đến khả năng sinh trưởng và phát triển của cây Đảng Sâm trong ống nghiệm............... 33 Bảng 3.4. Ảnh hưởng của hàm lượng nước dừa đến khả năng sinh trưởng và phát triển của cây Đảng Sâm trong ống nghiệm .......................... 36 Bảng 3.5. Ảnh hưởng của hàm lượng nước dừa đến khả năng tạo rễ của cây Đảng Sâm .......................................................................................... 38 Bảng 3.6. Ảnh hưởng của hàm lượng khoai tây đến khả năng sinh trưởng và phát triển của cây Đảng Sâm trong ống nghiệm .......................... 40 Bảng 3.7. Ảnh hưởng phối hợp của hàm lượng đường sucrose, nước dừa, than hoạt tính, khoai tây đến khả năng sinh trưởng của cây Đảng Sâm trong ống nghiệm ............................................................. 42 v
DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Cây và củ Đảng Sâm ........................................................................... 3 Hình 3.1. Cây Đảng Sâm sinh trưởng và phát triển trong môi trường bổ sung sucrose ...................................................................................... 30 Hình 3.2. Ảnh hưởng hàm lượng đường sucrose đến khả năng tạo rễ của cây Đảng Sâm .................................................................................... 32 Hình 3.3. Ảnh hưởng của hàm lượng than hoạt tính đến khả năng sinh trưởng và phát triển của cây Đảng Sâm trong ống nghiệm............... 34 Hình 3.4. Ảnh hưởng của nước dừa đến khả năng sinh trưởng và phát triển của cây Đảng Sâm trong ống nghiệm................................................ 37 Hình 3.5. Ảnh hưởng của hàm lượng nước dừa đến khả năng tạo rễ của cây Đảng Sâm .......................................................................................... 38 Hình 3.6. Ảnh hưởng của hàm lượng khoai tây đến khả năng sinh trưởng và phát triển của cây Đảng Sâm trong ống nghiệm .......................... 41 Hình 3.7. Ảnh hưởng phối hợp của hàm lượng đường sucrose, nước dừa, than hoạt tính, khoai tây đến khả năng sinh trưởng của cây Đảng Sâm .......................................................................................... 43 Hình 3.8. Ảnh hưởng phối hợp của hàm lượng đường sucrose, nước dừa, than hoạt tính, khoai tây đến khả năng tạo ra rễ của cây Đảng Sâm ........................................................................... 43 vi
MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào thực vật là một trong những kỹ thuật rất quan trọng của Công nghệ sinh học thực vật. Những thành tựu của kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào thực vật đạt được đã chứng tỏ khả năng ứng dụng hiệu quả trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là nhân nhanh và bảo tồn các loài cây thuốc quý có giá trị kinh tế cao. Mặc dù có nguồn tài nguyên thực vật phong phú, đa dạng và kinh nghiệm sử dụng dược liệu làm thuốc của nhân dân ta đã có từ xa xưa, nhưng nguồn tài nguyên đó đang ngày càng suy giảm nghiêm trọng, đa số các cây thuốc quý hiếm đang có nguy cơ tuyệt chủng. Nguyên nhân là do sự khai thác một cách ồ ạt, không có kế hoạch và chưa chú ý đến việc tái sinh, bảo vệ rừng làm nguồn cây thuốc Việt Nam bị tàn phá nhanh và cạn kiệt. Đảng Sâm hay còn gọi là (Sâm dây) là loại dược liệu quý được đưa vào sách đỏ Việt Nam từ năm 1996. Công dụng của Đảng Sâm đã được nghiên cứu và được y học dân tộc đưa vào các bài thuốc chữa bệnh. Đảng Sâm là một vị thuốc có rất nhiều công dụng chữa bệnh và phòng ngừa bệnh, giúp cho cơ thể khỏe mạnh và đề kháng tốt. Đông y coi Đảng Sâm là nhân sâm của người nghèo vì có mọi công dụng của nhân sâm nhưng lại rẻ tiền hơn. Vì thế việc dùng Đảng Sâm trở nên phổ biến rộng rãi, đáp ứng được nhu cầu sử dụng gần như không giới hạn trong y học dân tộc. Tuy nhiên, nạn tàn phá rừng làm nương rẫy quá mức trong tự nhiên làm cho vùng phân bố của cây Đảng Sâm bị thu hẹp nhanh chóng, có nguy cơ cạn kiệt. Vì vậy, việc bảo tồn cây Đảng Sâm là cần thiết. Xuất phát từ những lý do trên chúng tôi đã lựa chọn đề tài: “Ảnh hưởng của một số chất bổ sung đến khả năng sinh trưởng của cây Đảng Sâm (Codonopsis javanica (Blume) Hook.f.) trong ống nghiệm”. 1
2. Mục tiêu nghiên cứu Xác định được hàm lượng phù hợp của một số chất bổ sung đến khả năng sinh trưởng và phát triển của cây Đảng Sâm trong ống nghiệm. 3. Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu ảnh hưởng riêng rẽ của hàm lượng đường sucrose, nước dừa, than hoạt tính, khoai tây đến khả năng sinh trưởng của cây Đảng Sâm trong ống nghiệm. - Nghiên cứu ảnh hưởng phối hợp của hàm lượng đường sucrose, nước dừa, than hoạt tính, khoai tây đến khả năng sinh trưởng của cây Đảng Sâm trong ống nghiệm. 2
Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Giới thiệu chung về cây Đảng Sâm 1.1.1. Đặc điểm phân loại và sinh học của cây Đảng Sâm Cây Đảng Sâm có tên khoa học là Codonopsis javanica (Blume) Hook.f., tên thường gọi: Đảng Sâm, Vú chó, Kim tiền báo, Thổ Đảng Sâm, Đảng Sâm nam, cây Đùi gà, Mằn rầy cấy (Tày), Cang hô (Mèo). Đảng Sâm thuộc Chi Codonopsis. Họ Hoa chuông (Campanulaceae). Bộ Hoa chuông (Campanulales). Lớp Hai lá mầm (Magnoliopsida). Ngành Hạt kín (Magnoliophyta) Giới Thực vật (Plantae) [13], [17]. Hình 1.1. Cây và củ Đảng Sâm (Nguồn: cơ sở tài nguyên của Viện dược liệu (http://www.vienduoclieu.org.vn ) [34]. Đảng Sâm thường mọc ở ven rừng, nương rẫy đã bỏ hoang lâu ngày, trảng cỏ tranh ở độ cao khoảng 700m trở lên đối với các tỉnh phía bắc và độ cao 1.300m đối với các tỉnh phía nam. Đảng Sâm là loài cây ưa ẩm, ưa sáng, có thể chịu bóng, ưa mọc nơi đất tốt, nhiều mùn [5]. 3
Ở Việt Nam, Đảng Sâm mọc rải rác các tỉnh miền núi phía Bắc. Trước đây có nhiều một số tỉnh Lai Châu, Lào Cai, Hà Giang, Sơn La, Yên Bái, Tuyên Quang và một số ít như: Cao Bằng, Lạng Sơn và các tỉnh phía Nam, Đảng Sâm tập trung ở cao nguyên Langbiang (Tỉnh Lâm Đồng) và xung quanh chân núi Ngọc Linh (Đắc Glay - Kon Tum), Quảng Nam - Đà Nẵng [5]. Trong 44 loài thuộc chi Codonopsis Việt Nam có 2 loài được mô tả và dùng làm thuốc với tên Đảng Sâm. Thứ nhất là loài Codonopsis pilosula (Đảng Sâm leo, Phòng Đảng Sâm, Đảng Sâm bắc) còn gọi là Rầy cấy, Mần cấy. Codonopsis pilosula mọc tự nhiên ở những vùng rừng ẩm thấp miền núi Đông Bắc và Tây Bắc Việt Nam, ở Lạng Sơn, Cao Bằng và khu Tây Bắc. Thứ hai là loài Codonopsis javanica Blume (Đảng Sâm, Kim tiền báo, Thổ Đảng Sâm, Đảng Sâm nam) còn có tên là cây Đùi gà, Mằn rày cáy (Tày), Cang hô (mèo), có nhiều ở Cao Bằng, Lạng Sơn, Sơn La, Lai Châu, Yên Bái. Ở miền núi người dân tộc đã trồng xen Đảng Sâm với ngô mang lại hiệu quả cao [4]. Đảng Sâm là loại dây leo thảo, sống nhiều năm. Toàn cây có nhựa mủ trắng, nhất là bộ phận non và lá. Rễ củ hình trụ dài, phân nhánh, nạc. Lá mọc đối, có cuống, phiến lá mỏng, hình tim hoặc gần hình trứng, dài 2,0cm - 5,0cm, rộng 1,5cm - 3,5cm, mép lá khía răng cưa, mặt trên lá màu xanh nhạt, mặt dưới màu trắng xanh. Hoa mọc đơn độc ở kẽ lá, hình chuông, màu trắng, hoặc hơi vàng, hoặc có vân tím. Lá đài 5, hình mác nhọn. Tràng hoa chia thành 5 thùy tam giác nhọn, Nhị 5, Bầu 5 ô. Quả nang, có núm, khi chín màu tím đen. Hạt nhiều, nhỏ, màu vàng nâu [17]. 1.1.2. Kĩ thuật trồng, chăm sóc, thu hái và bảo quản sau thu hoạch a. Kỹ thuật trồng Đảng Sâm thường gieo thẳng, cũng có thể đánh trồng, trồng bầu. Gieo hạt vào tháng 2 - 3 là thích hợp nhất. 4
Đất trồng Đảng Sâm cần làm kỹ cho tơi nhỏ. Lên luống cao 20 - 25cm, rộng 70cm. Rạch rãnh dọc theo luống với khoảng cách 20 - 30cm, phân lợn hoặc phân trâu bò đã hoai mục và tro thảo mộc, trộn đều phân với đất, san mặt rãnh gieo cho phẳng. Khi gieo trộn hạt với cát hoặc đất bột rắc vào rãnh cho đều tay, phủ một lớp đất nhỏ dày 5mm. Mỗi hecta cần 3 - 4 kg hạt giống. Nếu đất đủ ẩm sau 15 ngày cây mọc [6], [28]. Đảng Sâm ra hoa vào tháng 7 - 8, quả chín vào tháng 9 - 10. Năm thứ nhất lác đác cây ra hoa, nhưng từ năm thứ 2 toàn bộ cây ra hoa, quả. Năng suất và phẩm chất giống của cây năm thứ 2 thứ 3 đều cao. Khi chín quả màu vàng cần thu hoạch kịp thời nếu không quả sẽ bị tách, làm hạt rơi rụng nhiều. Đem phơi cả quả, khi khô đập nhẹ lấy hạt rồi phơi trong nắng yếu độ 2-3 ngày cho khô. Hạt tốt là hạt không nhăn nheo và nâu bóng. Bảo quản trong lọ sành hay chum vại, để nơi mát mẻ và khô ráo [17]. b. Chăm sóc Làm cỏ mỗi tháng một lần. Khi cây lên cao 3 - 4cm, tỉa lần thứ nhất để cây còn lại cách nhau 2-3cm; cây cao 10cm tỉa lần thứ 2; nếu ruộng nhân giống thì để cách nhau 20cm một cây. Bón thúc phân nên kết hợp vào lúc tỉa cây. Khi cây cao độ 20cm dùng que dài 1 - 1,5m cắm trên luống để cho cây leo. Làm giàn cần chú ý tạo cho luống cây thoáng gió tránh nắng để giúp cây sinh trưởng tốt và hạn chế sâu bệnh hại. Khi cây mới mọc có sâu xám cắn mầm, nhưng tác hại không đáng kể, có thể dùng thuốc trừ sâu xám rắc chung quanh gốc vào chiều mát. Vào tháng 6 khi mưa nhiều, độ ẩm cao thường thấy xuất hiện bệnh gỉ sắt, lây lan nhanh và kéo dài trong mùa mưa. Để hạn chế bệnh hại cần chú ý luân canh cải tạo đất, làm giàn thoáng, tăng cường chăm sóc, có thể dùng hỗn hợp lưu huỳnh - vôi phun phòng trước mùa mưa, lúc trời nắng, mỗi tuần 1 - 2 lần [6], [28]. 5
Ngoài ra, cây Đảng Sâm còn mắc bệnh thối lá xuất hiện vào tháng 7 trong mùa mưa. Khi bị bệnh, thân lá héo toàn bộ. Có thể dùng thuốc Boóc đo 0,5 - 1% phun phòng mỗi tuần 1 - 2 lần vào lúc nắng yếu [6], [28]. c. Thu hái và chế biến Đảng Sâm trồng càng lâu năm, phẩm chất rễ củ càng tốt. Ở Trung quốc trồng trên 3 năm mới thu hoạch. Thu hoạch vào mùa đông sau khi cây tàn lụi hoặc sau khi thu giống. Chọn ngày nắng ráo để lấy rễ củ, khi đào phải cẩn thận tránh gẫy nát, rửa sạch đất cát, phân loại to nhỏ đem phơi nắng hoặc sấy nhẹ. Không nên phơi quá khô rễ củ dễ bị gẫy nát ảnh hưởng đến mẫu mã [6], [28]. d. Tác dụng của cây Đảng Sâm Đảng Sâm có tác dụng chống mệt mỏi và tăng cường sự thích nghi của cơ thể đối với môi trường nhiệt độ cao. Đối với hệ tiêu hóa, Đảng Sâm có tác dụng tăng cường trương lực của hối tràng và cường độ co bóp càng tăng nếu tăng hàm lượng thuốc. Đối với hệ tim mạch, Đảng Sâm làm tăng cường độ co bóp của tim, tăng lượng máu cho não, chân và nội tạng. Đối với máu và hệ thống máu, Đảng Sâm có tác dụng làm tăng số lượng hồng cầu, huyết sắc tố, làm giảm số lượng bạch cầu, làm tăng nhanh máu đông khô mà không có tác dụng tán huyết [6], [28]. 1.1.3. Một số thành phần hóa học và giá trị dược liệu của cây Đảng Sâm 1.1.3.1. Một số thành phần hóa học của cây Đảng Sâm Nghiên cứu trên cây Đảng Sâm ở trong nước chủ yếu là về phân tích thành phần hóa học và các tác dụng dược lý của vị thuốc quý này. Năm 2002, công trình “Bước đầu nghiên cứu thành phần hóa học của vị thuốc Đảng Sâm Việt Nam” của Hoàng Minh Chung và Phạm Xuân Sinh là nghiên cứu đầu tiên công bố các thành phần hóa học của cây Đảng Sâm Việt Nam. Bằng một số phương pháp định tính và định lượng trên các mẫu củ sâm sống và cao sâm, nhóm tác giả đã mô tả đặc điểm thực vật của cây Đảng Sâm mọc ở Sa Pa và 6
các thành phần có trong rễ Đảng Sâm khô và tươi đó là: đường khử, axit amin, chất béo và saponin; thành phần và hàm lượng của các loại axit amin có trong rễ Đảng Sâm [3]. Cũng chính hai tác giả Hoàng Minh Chung và Phạm Xuân Sinh cũng đã công bố kết quả những nghiên cứu về hợp chất saponin có trong Đảng Sâm. Loại saponin chủ yếu là saponin triterpenoid, hàm lượng saponin vào khoảng 3,12%. Ngoài ra, nhóm tác giả cũng đã công bố về hàm lượng đường khử khoảng 14,6% đối với các mẫu cây sống, và 29,5% đối với các mẫu đã qua chế biến [3]. 1.1.3.2. Giá trị dược liệu của cây Đảng Sâm Từ xa xưa, trong y học cổ truyền, lang y đã biết dùng củ sâm phơi khô để dùng trong các bài thuốc chữa bệnh, bồi bổ sức khỏe. Ngày nay, với sự phát triển của khoa học, con người đã biết tách chiết riêng những thành phần có tính chất dược trong củ sâm tạo thành thuốc. Công nghệ tách chiết hoạt chất đã giúp cho việc không phải sử dụng nguyên củ sâm cùng những thành phần không có công dụng chữa bệnh cũng như bồi bổ sức khoẻ. Các loài sâm nói chung cũng như Đảng Sâm nói riêng chứa rất nhiều hoạt chất sinh học. Các hoạt chất này có nhiều tính chất dược và được sử dụng nhiều để làm thuốc. Trong các loài sâm thường chứa các hoạt chất như: terpen, axit amin, hợp chất glycosid, vitamin, các nguyên tố khoáng, alkaloid và hợp chất saponin là hoạt chất chính tạo nên những công dụng của nhân sâm [3]. Củ Đảng Sâm có tác dụng lợi tiểu, nhuận tràng, làm long đờm..., nhưng với liều cao có thể gây nôn mửa và ra nhiều mồ hôi. Dân gian thường lấy củ Đảng Sâm ngâm rượu uống; lá nấu canh ăn giúp giải nhiệt cơ thể, làm mát gan. Canh rau sâm đất ăn có vị ngọt, hơi chua giống như rau mồng tơi, nhưng không có nhớt. Đảng Sâm có các tác dụng trị liệu, như trong chứng viêm khớp nó giúp giảm viêm sưng và giảm đau. Đảng Sâm còn giúp giảm táo bón. Dùng Đảng Sâm giúp giảm cơn ho và suyễn; dùng cho một số trường hợp nam giới bất lực. 7
Đảng Sâm được dùng nhiều trong những bệnh về da như ghẻ; dùng làm bài thuốc trị giun sán; dùng trong bệnh sỏi thận, viêm thận; giải độc cho gan. Bộ phận dùng toàn cây (phần thân trên mặt đất) và rễ: Lá có vị hơi đắng, cay; tính lạnh, có ít độc (gây nôn nếu dùng liều cao). Rễ có vị ngọt, cay, tính mát. Công dụng: thanh nhiệt (hạ sốt), lợi niệu, giải độc. Chủ trị, toàn cây chữa tiểu đường dạng 2. Rễ dùng chữa đau răng, đau bụng, cảm mạo, bệnh gan, cao huyết áp, tiểu đường, nhiễm trùng đường tiểu [5], [13]. Đối với các hệ cơ quan trong cơ thể, Đảng Sâm có tác dụng chống mệt mỏi và tăng cường sự thích nghi của cơ thể đối với môi trường nhiệt độ cao. Đối với hệ tiêu hóa, Đảng Sâm có tác dụng tăng cường trương lực của hối tràng và cường độ co bóp càng tăng nếu tăng hàm lượngthuốc. Đối với hệ tim mạch: làm tăng cường độ co bóp của tim, tăng lượng máu cho não, chân và nội tạng. Đối với máu và hệ thống máu: tác dụng làm tăng số lượng hồng cầu, huyết sắc tố, làm giảm số lượng bạch cầu, làm tăng nhanh máu đông khô mà không có tác dụng tán huyết. Ngoài ra, Đảng Sâm còn có tác dụng hạ huyết áp, tăng cường miễn dịch của cơ thể, có tác dụng kháng viêm, giảm ho, kháng khuẩn…[13], [32]. Các bài thuốc y học cổ truyền có sử dụng Đảng Sâm (1) Trị phế hư, ích phế khí, tỳ vị hư yếu, khí huyết đều suy, không có sức, ăn ít, khát, tiêu chảy lâu ngày, thoát giang. (2) Trị trung khí suy nhược, ăn uống kém, ỉa chảy do tỳ hư, vàng da do huyết hư, tiêu ra máu, rong kinh. (3) Trị thiếu máu, gầy ốm, bệnh bạch huyết, bệnh ở tụy tạng. (4) Trị hư lao, nội thương, trường vị trung lãnh, hoặc tả lỵ lâu ngày, khí suyễn, phiền khát, phát sốt, mồ hôi tự ra, băng huyết, các chứng thai sản. Một số đơn thuốc có sử dụng Đảng Sâm (1) Chữa cơ thể suy yếu, mệt mỏi: Dùng Đảng Sâm 15 - 30g, sơn dược (củ mài), đại táo (táo tàu), mỗi thứ 9 - 15g, sắc nước uống trong ngày. 8
(2) Chữa ho do yếu phổi: Dùng Đảng Sâm tươi 30g, bách bộ 9g, sắc nước uống trong ngày. (3) Chữa sản phụ thiếu sữa: Dùng Đảng Sâm, đương quy, mỗi thứ 10 - 15g, hầm với thịt gà ăn. Hoặc dùng Đảng Sâm, trái vẩy ốc (tức “quả xộp”), mỗi vị 30g, sắc uống. (4) Chữa khí hư: Dùng Đảng Sâm, rễ bùng bục, mỗi thứ 15g, hải phiêu tiêu (mai cá mực) 24g, rễ rau dền gai 30g, sắc nước uống mỗi ngày trong một tháng. (5) Chữa trẻ nhỏ đái dầm: Dùng Đảng Sâm 20 - 30g, thịt lợn nạc 50 - 100g, hầm chín ăn (uống nước canh, ăn thịt). (6) Chữa trẻ nhỏ cam tích: Dùng Đảng Sâm 15g, thịt lợn nạc 50 - 70g, cùng hầm chín, chia ra ăn trong ngày [13], [32]. 1.2. Kỹ thuật nhân giống in vitro trong công nghệ tế bào thực vật Nhân giống in vitro (vi nhân giống) là một trong những ứng dụng chính của công nghệ tế bào thực vật, sử dụng sự phát triển nhân tạo và nhân các điểm sinh trưởng hoặc các mô phân sinh trong cây. Theo các công trình nghiên cứu thì chỉ có đỉnh sinh trưởng của chồi mới đảm bảo sự ổn định về di truyền, tiếp đến là đỉnh mô phân sinh với kích thước nhỏ, kết hợp xử lý nhiệt để làm sạch bệnh là nguyên liệu tốt cho nhân giống [1]. Kỹ thuật nhân nhanh được ứng dụng nhằm phục vụ các mục đích sau: (1) Duy trì và nhân nhanh các kiểu gen quý hiếm làm vật liệu của công tác chọn giống. (2) Duy trì và nhân nhanh các cá thể đầu dòng tốt để cung cấp hạt giống các loại cây trồng khác nhau như cây lương thực có củ, các loại cây rau, cây cảnh, cây dược liệu… (3) Nhân nhanh ở điều kiện vô trùng cách li tái nhiễm kết hợp với việc làm sạch bệnh virus. (4) Rút ngắn thời gian đưa các cây lai và các loài cây tự nhiên có đặc điểm tốt vào sản xuất hoặc nhân nhanh bố mẹ của các cặp lai trong sản xuất hạt lai. 9
(5) Bảo quản tốt tập đoàn giống vô tính về các loài cây giao phấn trong ngân hàng gen [1], [30]. 1.2.1. Ưu thế và các phương thức nhân giống in vitro Ngành công nghiệp nhân giống in vitro phát triển và mở rộng trong những năm gần đây do yêu cầu về chất lượng cây giống tăng lên nhanh chóng trên toàn thế giới nhằm phục vụ những dự án trồng lại rừng, sản xuất lương thực, thực phẩm, thức ăn gia súc, nông nghiệp và bảo vệ môi trường toàn cầu. Vì nhân giống in vitro có những ưu điểm lớn mà không một loại hình nhân giống nào có được [11]. Thứ nhất: Hệ số nhân giống cao, rút ngắn thời gian đưa giống vào sản xuất. Trong phần lớn các trường hợp công nghệ in vitro đảm bảo một tốc độ nhân nhanh, từ một cây trong vòng 1 - 2 năm có thể tạo thành hàng triệu cây. Tốc độ này khoảng 36 - 1012/ năm như khoai tây từ 50 ống của ngân hàng giống thế giới sau 6 tháng nhân giống được 10 vạn cây khoai tây. Thứ hai: Nhân được một số lượng cây lớn trong một diện tích nhỏ. Trong 1m2 diện tích có thể để được tới 18.000 cây. Thứ ba: Làm sạch bệnh cây trồng và cách ly chúng với các nguồn bệnh vì vậy đảm bảo các giống sạch bệnh. Thứ tư: Thuận tiện và làm hạ giá thành vận chuyển (một thùng 40.000 cây dâu tây cũng chỉ nặng 15 kg ); việc bảo quản cây giống giữ ở nhiệt độ 40C trong hàng tháng vẫn cho tỉ lệ sống trên 95%. Thứ năm: Sản xuất quanh năm, quá trình sản xuất có thể được vận hành trong bất cứ thời gian nào trong ngày, mùa nào trong năm [22]. Các phương thức nhân giống in vitro được ứng dụng đó là nuôi cấy mô phân sinh hoặc đỉnh sinh trưởng; tái sinh cây hoàn chỉnh từ các bộ phận khác của cây và nhân giống qua giai đoạn mô sẹo đã đem lại khả năng nhân giống cây trồng ở quy mô lớn, kể cả các đối tượng khó nhân giống bằng phương pháp thông thường, hệ số nhân giống cao, tiết kiệm vật liệu giống, cho ra sản phẩm 10
đồng nhất về mặt di truyền. Nguyên liệu nuôi cấy sạch bệnh cho sản phẩm hoàn toàn sạch bệnh, khả năng tái tạo, phục hồi nguồn gen có nguy cơ biến mất trong tự nhiên [22]. Nuôi cấy mô phân sinh hoặc đỉnh sinh trưởng: Theo Lê Trần Bình (1997), mô phân sinh nuôi cấy là mẫu vật nuôi cấy được tách từ đỉnh sinh trưởng có kích thước trong vòng 0,1mm tính từ chóp của đỉnh sinh trưởng [1]. Nhưng trong thực tế, việc nuôi cấy các mẫu vật như vậy rất khó thành công. Người ta chỉ tiến hành nuôi cấy khi mục đích nuôi cấy là làm sạch virus cho cây trồng. Nuôi cấy mô phân sinh hoặc đỉnh sinh trưởng được tiến hành phổ biến nhất ở các đối tượng như phong lan, dứa, mía, đỉnh sinh trưởng được tách với kích thước từ 5-10 mm [22]. Trong nuôi cấy mô phân sinh hoặc đỉnh sinh trưởng cần chú ý tới tương quan giữa độ lớn chồi, tỷ lệ sống và mức độ ổn định về mặt di truyền của chồi vì thông thường nếu độ lớn của chồi tăng thì tỷ lệ sống và tính ổn định của chồi cũng giảm. Nhưng xét hiệu quả kinh tế nuôi cấy thì khi độ lớn của chồi tăng, hiệu quả kinh tế sẽ giảm và khi độ lớn của chồi giảm, hiệu quả kinh tế sẽ tăng. Do vậy phải kết hợp giữa các yếu tố để tìm ra phương thức lấy mẫu tối ưu. Một đỉnh sinh trưởng nuôi cấy ở điều kiện thích hợp sẽ phát triển thành một hay nhiều chồi và các chồi sẽ phát triển thành cây hoàn chỉnh có rễ đầy đủ [22]. Nếu xét về nguồn gốc của các cây nuôi cấy mô phân sinh hoặc đỉnh sinh trưởng có 3 khả năng: Cây phát triển từ chồi đỉnh (chồi ngọn), cây phát triển từ chồi nách phá ngủ, cây phát triển từ chồi mới phát sinh. Tuy nhiên, trong thực tế rất khó phân biệt được chồi phá ngủ và chồi mới phát sinh [1]. Có 2 phương thức phát triển cây hoàn chỉnh từ đỉnh nuôi cấy đó là: + Phát triển cây trực tiếp: Chủ yếu ở các đối tượng 2 lá mầm như khoai tây, thuốc lá, cam chanh, hoa cúc, nhưng có cả ở cây một lá mầm như dứa sợi, mía… + Phát triển cây qua giai đoạn dẻ hành (protocorm) 11