BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
-----------------------------
VŨ THỊ HIỀN
NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH TÁI SINH VÀ NHÂN GIỐNG
IN VITRO CÂY SÂM NGỌC LINH (Panax vietnamensis Ha et
Grushv.) BẰNG KỸ THUẬT NUÔI CẤY
LỚP MỎNG TẾ BÀO
Chuyên ngành: Sinh lý học thực vật
Mã số: 9.42.01.12
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC
TP. HỒ CHÍ MINH - 2018
Công trình được hoàn thành tại: Học viện Khoa học và Công nghệ,
Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
Người hướng dẫn khoa học 1: GS.TS. Dương Tấn Nhựt
Người hướng dẫn khoa học 2: TS. Thái Xuân Du
Phản biện 1: .......................................................................................
Phản biện 2: .......................................................................................
Phản biện 3: .......................................................................................
Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án tiến sĩ cấp Học
viện, họp tại Học viện Khoa học và Công nghệ, Viện Hàn lâm Khoa học
và Công nghệ Việt Nam vào hồi … giờ ..., ngày … tháng … năm 2018
Có thể tìm hiểu luận án tại:
1. Thư Viện Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
2. Thư Viện Quốc gia Việt Nam
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của luận án
Sâm Ngọc Linh một loài sâm đặc hữu của Việt Nam với tên khoa
học là Panax vietnamensis Ha et Grushv. Dù chỉ mới được giới y học biết
đến từ năm 1973, nhưng có thể nói sâm Ngọc Linh là một trong những phát
hiện quan trọng bậc nhất trong lĩnh vực y dược, qua nghiên cứu các nhà
khoa học đã nhận thấy sâm Ngọc Linh không chỉ có các tác dụng dược lý
đặc trưng của chi Nhân Sâm mà còn có những tác dụng dược lý điển hình
như chống (stress), trầm cảm, giảm lo âu, kích thích hệ miễn dịch, kháng
các độc tố gây hại tế bào, tác dụng lên sự chống oxy hóa in vitro và in
vivo… Nhân giống sâm Ngọc Linh hiện còn gặp nhiều khó khăn do loài
này chỉ trồng được ở khu vực quanh đỉnh núi Ngọc Linh, thời gian nuôi
trồng kéo dài từ 6 đến 7 năm thì củ mới tích trữ đủ hoạt chất để thu hoạch.
Chính vì vậy, đề tài “Nghiên cứu quá trình tái sinh và nhân giống in vitro
cây sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.) bằng kỹ thuật nuôi
cấy lớp mỏng tế bào” được tiến hành với mục đích thu được số lượng cây
con lớn với sức sống cao, rễ và củ phát triển tốt, thích nghi tốt với điều kiện
tự nhiên, từ đó góp phần bảo tồn nguồn dược liệu quý này.
2. Mục tiêu nghiên cứu của luận án
Mục tiêu đề tài là tìm ra nguồn mẫu, phương pháp cắt mẫu, loại và
nồng độ chất điều hòa sinh trưởng thực vật (CĐHSTTV), cũng như điều
kiện nuôi cấy in vitro thích hợp cho các quá trình phát sinh hình thái khác
nhau (cảm ứng mô sẹo, phát sinh phôi trực tiếp, tạo rễ, tạo chồi…) của mẫu
cấy. Những cây sâm Ngọc Linh in vitro có nguồn gốc từ nuôi cấy lớp mỏng
tế bào (thin cell layer - TCL) được đem trồng thử nghiệm ở tỉnh Quảng
Nam để đánh giá khả năng thích ứng của cây sâm Ngọc Linh nuôi cấy in
vitro tại nơi có các quần thể sâm Ngọc Linh tự nhiên đang sinh sống, so
sánh với khả năng sống sót và sinh trưởng của cây sâm Ngọc Linh trồng ở
Vườn Quốc gia Bidoup - Núi Bà, Lâm Đồng.
3. Các nội dung nghiên cứu của luận án
Nội dung 1: Nghiên cứu quá trình phát sinh hình thái từ các nguồn
mẫu khác nhau
2
Nội dung 2: Nghiên cứu sự sinh trưởng và phát triển tiếp theo của
cây con in vitro ở các điều kiện sinh thái khác nhau
Nội dung 3: Định tính và định lượng saponin trong cây sâm in vitro
và trong cây sâm hoàn chỉnh ở giai đoạn vườn ươm
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
Luận án đã tham khảo 34 tài liệu tiếng Việt và 94 tài liệu tiếng Anh và 2
tài liệu internet; (1) Giới thiệu chi nhân Sâm; (2) Sơ lược về cây sâm Ngọc
Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.); (3) Kỹ thuật nuôi cấy lớp mỏng
tế bào; (4) Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát sinh hình thái; (5) Các chất
điều hòa sinh trưởng thực vật; (6) Vai trò của ánh sáng đối với sự tái sinh,
sinh trưởng và phát triển ở thực vật; (7) Quá trình tái sinh
CHƯƠNG II
VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Vật liệu
2.1.1. Vật liệu thực vật
Nguồn mẫu cho quá trình phát sinh hình thái: bao gồm lá, cuống lá và
củ của cây sâm Ngọc Linh in vitro 3 tháng tuổi; Nguồn mẫu sinh trưởng và
phát triển ở điều kiện ex vitro khác nhau: cây sâm Ngọc Linh hoàn chỉnh có
củ và lá, có chiều cao khoảng 3 cm; Nguồn mẫu để xác định hoạt chất: cây
sâm in vitro, cây sâm con 6 tháng tuổi, 1 năm tuổi và 2 năm tuổi
2.1.2. Thiết bị - dụng cụ, hóa chất chuẩn và dung môi
Máy đo cường độ ánh sáng LI-250A Light meter; kính hiển vi soi nổi;
Thiết bị dùng trong phân tích HPLC (High-performance liquid
chromatography: sắc ký lỏng hiệu cao năng; Hóa chất chuẩn: Rg1; Rb1;
MR2. Dung môi để chạy sắc ký lớp mỏng là: Chloroform:methanol:nước
(65:35:10).
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Phương pháp nghiên cứu sự phát sinh hình thái
2.2.2. Phương pháp giải phẫu hình thái thực vật và quan sát bằng kính hiển
vi soi nổi
3
2.2.3. Phương pháp phân tích hàm lượng saponin
2.2.3.1. Phương pháp sắc ký lớp mỏng
2.2.3.2. Phương pháp sắc ký lỏng hiệu cao năng (HPLC: High
Performance Liquid Chromatography)
2.3. Phương pháp bố trí thí nghiệm
2.3.1. Nội dung 1: Nghiên cứu quá trình phát sinh hình thái từ các
nguồn mẫu khác nhau
2.3.1.1. Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của CĐHSTTV riêng lẻ lên sự
phát sinh hình thái của mẫu lá tTCL_L trong điều kiện chiếu sáng và tối
hoàn toàn
2.3.1.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của CĐHSTTV riêng lẻ lên sự
phát sinh hình thái của mẫu cuống lá tTCL_L trong điều kiện chiếu sáng và
tối hoàn toàn
2.3.1.3. Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của CĐHSTTV riêng lẻ lên sự
phát sinh hình thái của mẫu cuống lá lTCL_C trong điều kiện chiếu sáng
và tối hoàn toàn
2.3.1.4. Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng của CĐHSTTV riêng lẻ lên sự
phát sinh hình thái của mẫu thân rễ tTCL_R trong điều kiện chiếu sáng và
tối hoàn toàn
2.3.1.5. Thí nghiệm 5: Khảo sát ảnh hưởng giữa sự kết hợp auxin và
cytokinin lên sự phát sinh hình thái của mẫu lá tTCL_L trong điều kiện
chiếu sáng và tối hoàn toàn
2.3.1.6. Thí nghiệm 6: Khảo sát ảnh hưởng giữa sự kết hợp auxin và
cytokinin lên sự phát sinh hình thái của mẫu cuống lá tTCL_C trong điều
kiện chiếu sáng và tối hoàn toàn
2.3.1.7. Thí nghiệm 7: Khảo sát ảnh hưởng giữa sự kết hợp auxin và
cytokinin lên sự phát sinh hình thái của mẫu cuống lá lTCL_C trong điều
kiện chiếu sáng và tối hoàn toàn
2.3.1.8. Thí nghiệm 8: Khảo sát ảnh hưởng giữa sự kết hợp auxin và
cytokinin lên sự phát sinh hình thái của mẫu thân rễ tTCL_R trong điều
kiện chiếu sáng và tối hoàn toàn