Đăng ký Đăng nhập
Trang chủ Nghiên cứu khả năng nhân giống gừng núi đá zingiber purpureum roscoe bằng phương...

Tài liệu Nghiên cứu khả năng nhân giống gừng núi đá zingiber purpureum roscoe bằng phương pháp in vitro

.PDF
90
436
96

Mô tả:

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NÔNG THỊ NHỊ Tên đề tài: NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG NHÂN GIỐNG CÂY GỪNG NÚI ĐÁ (Zingiber purpureum Roscoe) BẰNG PHƢƠNG PHÁP IN VITRO KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo Chuyên ngành Khoa Khóa học : Chính quy : Công nghệ Sinh học : CNSH - CNTP : 2012 - 2016 Thái Nguyên, năm 2016 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NÔNG THỊ NHỊ Tên đề tài: NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG NHÂN GIỐNG CÂY GỪNG NÚI ĐÁ (Zingiber purpureum Roscoe) BẰNG PHƢƠNG PHÁP IN VITRO KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Công nghệ Sinh học Khoa : CNSH - CNTP Lớp : K44 - CNSH Khóa học : 2012 - 2016 Giảng viên hƣớng dẫn: 1.Th.S Nguyễn Thị Tình 2. Th.S Nguyễn Xuân Vũ Khoa CNSH-CNTP- Trƣờng Đại học Nông Lâm Thái Nguyên Thái Nguyên, năm 2016 i LỜI CẢM ƠN Kết thúc thời gian 6 tháng thực tập tại phòng thí nghiệm nuôi cấy mô Tế Bào Thực Vật, Khoa Công nghệ Sinh học & Công nghệ Thực phẩm, Trường Đại học Nông Lâm đến nay em đã hoàn thành đề tài thực tập tốt nghiệp. Để hoàn thành khóa luận này, em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sự tri ân sâu sắc đến Ban giám hiệu nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa cùng toàn thể các thầy cô giáo trong khoa đã tạo điều kiện tốt nhất giúp đỡ em trong thời gian qua để em có thể hoàn thành đề tài tốt nghiệp Đại học đạt được kết quả như hôm nay. Và đặc biệt Em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cô Th.S Nguyễn Thị Tình và Th.S Ma Thị Hoàn đã tận tình hướng dẫn, dạy bảo trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành tốt đề tài tốt nghiệp: “Nghiên cứu khả năng nhân giống Gừng Núi Đá (Zingiber purpureum Roscoe) bằng phương pháp in vitro” đến nay em đã hoàn thành khóa luận tốt nghiệp của mình. Cuối cùng, Em cũng xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến toàn thể gia đình, người thân, bạn bè, những người đã luôn bên cạnh em, cổ vũ tinh thần lớn lao và đã ủng hộ em trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu. Trong quá trình thực tập, cũng như là trong quá trình làm báo cáo thực tập thời gian có hạn, trình độ, kỹ năng bản thân còn nhiều hạn chế nên khó tránh được những sai sót, em rất mong các thầy cô bỏ qua và Em mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu, chỉ bảo của Thầy Cô và các bạn để em học thêm nhiều kinh nghiệm trong lĩnh vực này đề tài được đầy đủ và hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày 28 thán 05 năm 2016 Sinh viên thực hiện Nông Thị Nhị ii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1. Các loài thuộc chi Zingiber Mill. ở Việt Nam [4]. .....................................5 Bảng 4.1: Kết quả ảnh hưởng của các loại hóa chất khử trùng đến khả năng tạo vật liệu vô trùng (sau 7 ngày nuôi cấy) ..........................................................38 Bảng 4.2: Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ hóa chất và thời gian khử trùng bằng dung dịch HgCl2 đến khả năng tạo vật liệu sạch bệnh (sau 7 ngày) ..............................................................................................40 Bảng 4.3: Ảnh hưởng của một số môi trường đến khả năng tái sinh chồi cây Gừng Núi Đá (MS, B5, WPM *) ........................................................................43 Bảng 4.4: Kết quả ảnh hưởng của Kinetin đến khả năng nhân nhanh của cây Gừng Núi Đá (sau 30 ngày) ................................................................................45 Bảng 4.5: Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ kinitin kết hợp BA đến khả năng nhân nhanh chồi Gừng Núi Đá (sau 30 ngày nuôi cấy)...................47 Bảng 4.6: Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ kinetin và BA kết hợp NAA đến khả năng nhân nhanh chồi Gừng Núi Đá (sau 30 ngày nuôi cấy) .....50 Bảng 4.7: Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng nước dừa đến khả năng sinh trưởng và phát triển của cây Gừng Núi Đá (sau 30 ngày nuôi cấy) .53 Bảng 4.8: Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ NAA đến khả năng ra rễ của cây Gừng Núi Đá sau 40 ngày nuôi cấy. ..................................................56 Bảng 4.9: Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ NAA kết hợp với than hoạt tính đến khả năng ra rễ của cây Gừng Núi Đá sau 40 ngày nuôi cấy.......59 iii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1: Sự phân hóa và phản phân hóa tế bào .......................................................13 Hình 3.1: Ảnh cây và Củ Gừng Núi Đá (Zingber purpureum Roscoe) được đưa vào nuôi cấy mô ..............................................................................................26 Hình 4.1: Biểu đồ thể hiện tỷ lệ mẫu sạch với các loại hóa chất khử trùng đến tỷ lệ sống của mẫu tạo vật liệu vô trùng mẫu Gừng Núi Đá (sau 7 ngày nuôi cấy) ...................................................................................................38 Hình 4.2: Biểu đồ thể hiện tỷ lệ mẫu sạch không nhiễm với nồng độ và thời gian khử trùng của dung dịch HgCl2 đến tỷ lệ sống của mẫu tạo vật liệu vô trùng (sau 7 ngày nuôi cấy) ......................................................................41 Hình 4.3: Chồi Gừng Núi Đá tái sinh trên các loại môi trường (sau 40 ngày nuôi cấy) ..43 Hình 4.4: Chồi Gừng Núi Đá (Zingiber purpureum Roscoe.) khi bổ sung Kinetin ở các nồng độ khác nhau (30 ngày nuôi cấy) ..............................................45 Hình 4.5: Chồi Gừng Núi Đá (Zingiber purpureum Roscoe.) khi bổ sung Kinetin kết hợp BA ở các nồng độ khác nhau (30 ngày nuôi cấy) .............................47 Hình 4.6: Chồi Gừng Núi Đá (Zingiber purpureum Roscoe.) khi bổ sung Kinetin kết hợp BA ở các nồng độ khác nhau (30 ngày nuôi cấy) .............................50 Hình 4.7: Chồi Gừng Núi Đá (Zingiber purpureum Roscoe.) khi bổ sung nước dừa ở các nồng độ khác nhau (30 ngày nuôi cấy) ...........................................54 Hình 4.8: Ảnh rễ cây Gừng Núi Đá (Zingiber purpureum Roscoe) trong môi trường ra rễ bổ sung NAA (Sau 40 ngày nuôi cấy) .............................................57 Hình 4.9: Ảnh rễ cây Gừng Núi Đá (Zingiber purpureum Roscoe) trong môi trường ra rễ bổ sung NAA kết hợp với than hoạt tính (Sau 40 ngày nuôi cấy) ...59 iv DANH MỤC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT B1 : Thiamin B3 : Nicotinic acid BA : 6-Benzylaminopurine CT : Công thức CTTN : Công thức thí nghiệm CV% : Hệ số biến động Coeficcinent of Variation ĐC : Đối chứng GA3 : Gibberellic acid IAA : Indole-3-acetic acid Kinetin : 6-Furfurylaminopurine LSD : So sánh theo giá trị khác biệt có nghĩa nhỏ nhất ở mức   0,05 (Least Singnificant Difference Test) MS : Murashige and Skoog’s NAA : -Naphlene axetic acid Kin : Kinetin (6-furfuryl-aminopurien) TB : Trung bình TLTK : Tài liệu tham khảo Tn : Thí nghiệm WPM : Woody Plant Medium v MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................. i DANH MỤC CÁC BẢNG......................................................................................... ii DANH MỤC CÁC HÌNH ......................................................................................... iii DANH MỤC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT .................................................................. iv MỤC LỤC ...................................................................................................................v PHẦN 1. MỞ ĐẦU ....................................................................................................1 1.1. Đặt vấn đề ............................................................................................................1 1.2. Mục tiêu và yêu cầu của đề tài .............................................................................2 1.2.1. Mục tiêu đề tài ...................................................................................................2 1.2.2. Yêu cầu đề tài ....................................................................................................2 1.3. Ý nghĩa của đề tài .................................................................................................3 1.3.1. Ý nghĩa khoa học ..............................................................................................3 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn ...............................................................................................3 PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .........................................................................4 2.1. Tổng quan về chi Gừng (Zingiber) ......................................................................4 2.1.1. Họ gừng và chi Gừng ........................................................................................4 2.1.2. Vị trí phân loại Gừng núi đá (Zingiber) ............................................................7 2.1.3. Đặc điểm thực vật và phân bố của Họ Gừng (Zingiberraceae) ........................7 2.1.3.1. Đặc điểm thực vật chung của cây họ Gừng ...................................................7 2.1.3.2. Phân bố sinh thái ............................................................................................8 2.1.4. Giới thiệu về Gừng Núi Đá ...............................................................................9 2.1.4.1. Thân................................................................................................................9 2.1.4.2. Lá ..................................................................................................................10 2.1.4.3. Hoa ...............................................................................................................10 2.1.4.4. Củ .................................................................................................................10 2.1.4.5. Phân bố sinh thái ..........................................................................................10 2.1.4.6. Thành phần hóa học .....................................................................................10 vi 2.1.4.7. Giá trị dược liệu ...........................................................................................11 2.2. Cơ sở khoa học của nuôi cấy mô tế bào thực vật ...............................................12 2.2.1. Khái niệm nuôi cấy mô tế bào thực vật...........................................................12 2.2.2. Tính toàn năng của tế bào thực vật .................................................................12 2.2.3. Sự phân hóa và phản phân hóa tế bào .............................................................13 2.3. Các nhân tố ảnh hưởng tới quá trình nhân giống bằng nuôi cấy mô tế bào thực vật ..............................................................................................................................14 2.3.1. Môi trường nuôi cấy mô tế bào thực vật .........................................................14 2.3.1.1. Nguồn Cacbon ..............................................................................................14 2.3.1.2. Các nguyên tố khoáng đa lượng, vi lượng ...................................................15 2.3.1.3. Vitamin .........................................................................................................15 2.3.1.4. Các chất hữu cơ tự nhiên ..............................................................................16 2.3.1.5. Các thành phần khác ....................................................................................16 2.3.1.6. pH của môi trường .......................................................................................16 2.3.1.7. Các chất điều hòa sinh trưởng ......................................................................17 2.3.2. Môi trường vật lý ............................................................................................18 2.3.2.1. Ánh sáng .......................................................................................................18 2.3.2.2. Nhiệt độ ........................................................................................................19 2.3.2.3. Độ ẩm ...........................................................................................................19 2.3.3. Vật liệu nuôi cấy .............................................................................................19 2.3.4. Điều kiện vô trùng ...........................................................................................20 2.4. Tình hình nghiên cứu một số cây thuộc Họ Gừng(Zingiber) trên thế giới và Việt Nam ...................................................................................................................21 2.4.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới ..................................................................21 2.4.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam ..................................................................23 PHẦN 3. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........26 3.1. Đối tượng vật liệu nghiên cứu, hóa chất và thiết bị ...........................................26 3.1.1. Đối tượng và vật liệu nghiên cứu ....................................................................26 3.1.2. Hóa chất và thiết bị .........................................................................................26 vii 3.2. Phạm vi, địa điểm và thời gian nghiên cứu ........................................................27 3.3. Nội dung nghiên cứu ..........................................................................................27 3.3.1. Nội dung 1: Nghiên cứu ảnh hưởng của hóa chất khử trùng, nồng độ hóa chất khử trùng và thời gian khử trùng đến đến tỷ lệ sống của mẫu đế tạo vật liệu sạch bệnh ...........................................................................................................................27 3.3.2. Nội dung 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của một số môi trường đến khả năng tái sinh chồi cây Gừng Núi Đá .......................................................................................27 3.3.3. Nội dung 3: Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng chất kích thích sinh trưởng Kinetin, BA, NAA tới khả năng nhân nhanh của chồi cây Gừng Núi Đá ................27 3.3.4. Nội dung 4: Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ nước dừa đến khả năng sinh trưởng và phát triển của cây Gừng Núi Đá ...............................................................28 3.3.5. Nội dung 5: Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ chất kích thích sinh trưởng NAA, than hoạt tính đến khả năng ra rễ và tạo cây hoàn chỉnh cây Gừng Núi Đá .......28 3.4. Phương pháp nghiên cứu....................................................................................28 3.4.1. Điều kiện bố trí thí nghiệm .............................................................................28 3.4.2. Chuẩn bị môi trường nuôi cấy in vitro ............................................................28 3.4.3. Phương pháp nghiên cứu.................................................................................28 3.4.3.1. Nội dung 1: Nghiên cứu ảnh hưởng của các hóa chất khử trùng chất khử trùng, nồng độ hóa chất khử trùng và thời gian khử trùng đến đến tỷ lệ sống của mẫu đế tạo vật liệu sạch bệnh ...................................................................................28 3.4.3.2. Nội dung 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của một số môi trường đến khả năng tái sinh chồi cây Gừng Núi Đá .......................................................................................30 3.4.3.3. Nội dung 3: Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ chất kích thích sinh trưởng Kinitin, BA, NAA tới khả năng nhân nhanh chồi cây Gừng Núi Đá .......................31 3.4.3.4. Nội dung 3: Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng nước dừa đến khả năng sinh trưởng và phát triển của cây Gừng Núi Đá .......................................................33 3.4.3.5. Nội dung 4: Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ kích thích sinh trưởng NAA và than hoạt tính đến khả năng ra rễ và tạo cây hoàn chỉnh cây Gừng Núi Đá ...................................................................................................................................33 viii 3.6. Phương pháp thu thập, xử lý số liệu và chỉ tiêu đánh giá ..................................35 3.6.1. Thu thập số liệu ...............................................................................................35 3.6.2. Các chỉ tiêu theo dõi ........................................................................................35 3.6.3. Phương pháp xử lý số liệu ...............................................................................36 PHẦN 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .....................................37 4.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của các hóa chất khử trùng chất khử trùng, nồng độ hóa chất khử trùng và thời gian khử trùng đến khả năng tạo vật liệu sạch bệnh .......37 4.1.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của một số hóa chất khử trùng đến tỷ lệ sống của mẫu tạo vật liệu sạch bệnh ................................................................................................37 4.1.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ hóa chất và thời gian khử trùng bằng dung dịch HgCl2 đến tỷ lệ sống của mẫu tạo vật liệu sạch bệnh ..............................39 4.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của một số môi trường đến khả năng tái sinh chồi cây Gừng Núi Đá .............................................................................................................42 4.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng chất kích thích sinh trưởng Kinetin, BA, NAA tới khả năng nhân nhanh chồi cây Gừng Núi Đá ............................................44 4.3.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng Kinetin đến khả năng nhân nhanh chồi cây Gừng Núi Đá........................................................................................................45 4.3.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của Kinetin kết hợp với nồng độ BA đến khả nhân nhanh chồi cây Gừng Núi Đá ....................................................................................46 4.3.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ kinetin và BA kết hợp NAA đến khả năng nhân nhanh chồi Gừng Núi Đá .........................................................................49 4.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng nước dừa đến khả năng sinh trưởng và phát triển của cây Gừng Núi Đá ................................................................................52 4.5. Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng chất kích thích sinh trưởng đến khả năng ra rễ và tạo cây hoàn chỉnh cây Gừng Núi Đá ..........................................................55 4.5.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ NAA và than hoạt tính đến khả năng ra rễ cây Gừng Núi Đá ..................................................................................................56 4.5.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ NAA kết hợp than hoạt tính đến khả năng ra rễ cây Gừng Núi Đá .....................................................................................59 ix PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................61 5.1. Kết luận ..............................................................................................................61 5.2. Kiến nghị ............................................................................................................61 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. I. Tài liệu tiếng Việt ...................................................................................................... II. Tài liệu tiếng Anh ..................................................................................................... III. Tài liệu Internet ....................................................................................................... 1 PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Gừng Núi Đá có tên khoa học là: Zingiber purpureum Roscoe (Tên đồng nghĩa Zingiber cassumunar Roxb. Zingiber montanum (J.Koenig) Link ex A.Dietr.); Thuộc họ Gừng: (Zingiberaceae) là một họ thân thảo sống lâu năm với các thân rễ bò ngang tạo củ,bao gồm 47 chi và khoảng trên 1000 loài. Ở Việt Nam họ Gừng gồm 24 chi với 115 loài [10], [30], [31]. Gừng Núi Đá là một một trong những loại thảo dược quý có giá trị dược liệu và giá trị kinh tế cao, là nguồn cung cấp nguyên liệu cho ngành thực phẩm và cho ngành y học. Cây Gừng Núi Đá là loại dược liệu quý có tính kháng sinh cao, dùng chữa các bệnh viêm nhiễm, xương khớp, đau bụng, bệnh tim mạch… từ lâu đời trong y học cổ truyền với các công dụng giúp giảm đau, chống viêm và điều trị bong gân [54] Trên thế giới và cả Việt Nam đã có nhiều nghiên cứu được tiến hành về thành phần hóa học của cây Gừng Núi Đá. Các nghiên cứu đã phân lập và xác định cấu trúc của nhiều hợp chất trong cây Gừng thuộc các nhóm chất hóa học là: Monoterpenes (tinh dầu) có tác dụng chống viêm, kháng khuẩn, chống vi khuẩn; Arylbutanoids chống viêm, giảm đau; Dẫn xuất Curcuminoid chống viêm, chống oxy hóa, chống vi khuẩn; Zerumbon có tác dụng ngăn chặn các gốc tự do sinh ra do protein ở thời kỳ tiền nhiễm và ngăn chặn sự phát triển đột biến của tế bào ung thư. Nhiều nghiên cứu cũng chứng minh Gừng Núi Đá có tác dụng giảm đau, chứng đau dây thần kinh, chống co thắt, chống oxy hóa…[53]. Hiện nay trên thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng nhu cầu sản xuất thuốc từ dược liệu ngày càng lớn dẫn đến tình trạng Gừng Núi Đá bị khai thác quá mức, đã dẫn đến số lượng loài có khả năng khai thác tự nhiên còn rất ít và đứng trước nguy cơ cạn kiệt. Gừng Núi Đá đã được xếp là một loại cây dược liệu quý hiếm cần được bảo tồn gen theo Quyết định số 80/2005/QĐ- BNN của Bộ Nông 2 nghiệp và Phát triển nông thôn từ năm 2005 [39]. Do đó cần có định hướng đúng đắn trong việc bảo tồn, duy trì nguồn dược liệu là vấn đề hết sức cần thiết. Cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ ngày càng hiện đại thì việc ứng dụng nuôi cấy mô tế bào thực vật (in vitro) trong nhân giống đã trở nên phổ biến. Việc nhân giống gừng bằng phương phá nuôi cấy mô tế bào đã thành công ở nhiều nước trên thế giới. Nhờ phương pháp này có thể tạo ra số lượng lớn cây giống lớn sạch bệnh, chất lượng tốt, đồng thời góp phần bảo bảo tồn nguồn gen và phát triển cây dược liệu nói chung. Tuy nhiên các nghiên cứu về nhân giống Gừng Núi Đá trong nước còn ít và hạn chế. Do vậy việc nghiên cứu khả năng nhân nhanh giống nhằm nâng cao hệ số nhân chồi ở cây Gừng Núi Đá là cần thiết. Đồng thời kết quả của quá trình nhân giống bằng phương pháp in vitro sẽ cung cấp một số lượng giống cây lớn giúp mở rộng diện tích canh tác nhằm đáp ứng nhu cầu cho thị trường, phát triển kinh tế nâng cao thu nhập cho người trồng, tạo nguồn nguyên liệu quý cho ngành dược liệu. Xuất phát từ những vấn đề thực tiễn, chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu khả năng nhân giống cây Gừng Núi Đá (Zingiber purpureum Roscoe) bằng phương pháp invitro”. Kết quả của đề tài nghiên cứu nhằm tìm ra phương pháp nuôi cấy tối ưu cho viêc nhân nhanh in vitro và góp phần hoàn thiện quy trình nhân giống làm cơ sở xây dựng quy trình nhân nhanh giống cây Gừng Núi Đá nói riêng và các cây dược liệu nói chung. 1.2. Mục tiêu và yêu cầu của đề tài 1.2.1. Mục tiêu đề tài Nghiên cứu thành công khả năng nhân nhanh Gừng Núi Đá (Zingiber purpureum Roscoe) bằng phương pháp in vitro. 1.2.2. Yêu cầu đề tài - Nghiên cứu ảnh hưởng của một số hóa chất khử trùng, nồng độ và thời gian khử trùng tốt nhất đến tỷ lệ sống của mẫu đế tạo vật liệu sạch bệnh. - Nghiên cứu ảnh hưởng của một số môi trường đến khả năng tái sinh chồi cây Gừng Núi Đá. 3 - Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ chất kích thích sinh trưởng Kinetin, BA, NAA đến khả năng nhân nhanh chồi cây Gừng Núi Đá. - Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ nước dừa đến khả năng sinh trưởng và phát triển của cây Gừng Núi Đá. - Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ NAA và than hoạt tính đến khả năng ra rễ và tạo cây hoàn chỉnh của cây Gừng Núi Đá. 1.3. Ý nghĩa của đề tài 1.3.1. Ý nghĩa khoa học - Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ cung cấp các dẫn liệu khoa học về ảnh hưởng của môi trường, chất kích thích sinh trưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của giống cây Gừng Núi Đá bằng phương pháp in vitro. - Là tài liệu tham khảo thêm cho việc nghiên cứu và sản xuất tại các cơ sở. - Cung cấp cơ sở dữ liệu cho việc xây dựng quy trình nhân nhanh giống in vitro của cây Gừng Núi Đá nói riêng và các loại cây dược liệu khác ở Việt Nam nói chung. 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn - Kết quả nghiên cứu góp phần hoàn thiện quá trình nghiên cứu khả năng nhân nhanh giống Cây gừng núi đá bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào thực vật. - Quy trình nhân nhanh giống cây Gừng Núi Đá bằng phương pháp nuôi cấy in vitro cung cấp một nguồn cây giống lớn đảm bảo số lượng và chất lượng phục vụ cho sản xuất, đáp ứng nhu cầu của thị trường, tạo nguồn nguyên liệu quý cho ngành y Dược. - Bảo tồn được loại dược liệu quý hiếm đang đứng trước nguy cơ khai thác cạn kiệt. 4 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Tổng quan về chi Gừng (Zingiber) 2.1.1. Họ Gừng và chi Gừng Họ Gừng (Zingibeaceae) có nhiều chi và nhiều loài khác nhau gồm có 45 chi gồm hơn 1300 loài. Hầu hết các cây thuộc họ Gừng chủ yếu phân bố ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới như các nước Đông Nam Á, Trung Quốc, Ấn Độ và Nhật Bản [9], [8], [23]. Theo Phạm Hoàng Hộ [19], ở Việt Nam họ Gừng gồm 24 chi với 115 loài. Kết quả nghiên cứu của Trung tâm Tài nguyên thực vật cho thấy Việt Nam có tài nguyên cây họ gừng (Gingiberaceae) phong phú cả về loài và trong loài [20]. Một số chi như: Riềng (Alpinia officinarum-Han), Nghệ (Curcuma domestica-Val. hay Curcuma longa- L.), chi Gừng (Zingiber officinale-Rosc.), chi địa liền (Kaempferia) và chi ngải tiên (Hedychieae), một số cây mọc ở tầng thấp như: Ré (Alpinia speciosa- K. Chum.), Thảo quả (Amomum tsaoko-Roxb.) và sa nhân (Amomum villosum-Lour.) các chi có số lượng loài cao và đa dạng di truyền rộng [27]. Riêng chi Gừng Zingiber Trên thế giới có khoảng 156 loài, phân bố ở vùng nhiệt đới châu Á, Australia và châu Á Thái Bình Dương từ Ấn Độ, Sri Lanka, Bangladesh, Burma, Đông Dương tới Trung Quốc, Nhật Bản; qua Malaysia tới Queensland. Đa số các loài tập trung chủ yếu ở phía nam Trung Quốc và bán đảo Đông Dương. Ở châu Á, Chi Zingiber có chủ yếu ở Trung Quốc (42 loài), Ấn Độ (18 loài) và khu vực Đông Nam Á. Các nước ở Đông Nam Á là nơi trung tâm phong phú và đa dạng nhất của chi Gừng. Một số khu vực chi Zingiber tập trung với số lượng loài lớn như Thái Lan (26 loài), Borneo (31 loài), Malaysia (19 loài). Việt Nam có 12 loài Phạm Hoàng Hộ đã thống kê [18], trong đó có nhiều cây có giá trị. Một số loài hay gặp nhất trong chi Zingiber ở Việt Nam là Z. officinale Rosc.(Gừng), Z. zerumbet (L) J. E. Sm. (Gừng gió) và Z. cassumunar Roxb. (Gừng tía, Gừng dại, Gừng núi). Ở Việt Nam, chi Gừng được trồng ở khắp các địa phương 5 từ Bắc vào Nam, từ vùng núi cao đến đồng bằng và ngoài các hải đảo, đặc biệt là các tỉnh miền núi Theo 1 số TLTK và báo cáo gần đây nhất của TS. Nguyễn Quốc Bình, chi Zingiber Mill. ở Việt Nam có 14 loài. Bảng 2.1. Các loài thuộc chi Zingiber Mill. ở Việt Nam [4]. STT Tên khoa học 1 Z. officinale Rosc. 2 Z. acuminatum Val. 3 4 5 6 7 Z.cochinchinensis Gagnep. Z. eberhardtii Gagnep. Z. gramineum Noronha. Z. monophyllum Gagnep. Tên Việt Phân bố Nam Gừng, Mọc hoang và được trồng ở khắp nơi khương trên cả nước. Gừng nhọn Phú Thọ (Thanh Sơn), Hòa Bình (Mai Châu, Đù Bắc). Gừng Nam Quảng Trị (Đắk Krông), Kon Tum Bộ (Kon Plông), Gia Lai (KBang, Sơ Pai). Gừng Eberhardt Ninh Bình (Cúc Phương), Kon Tum (Đắk Glei, Sa Thầy), Lâm Đồng (Langbian, Đà Lạt) Gừng lúa, An Giang (Châu Đốc), Đồng Nai Ngải trặc (Biên Hòa), Kon Tum (Đắk Glei) Gừng một lá Hà Nội (Ba Vì), Ninh Bình (Cúc Phương), Kon Tum (Đắk Glei) Ninh Bình (Cúc Phương), Đắk Lắk Z. pellitum Gagnep. Gừng bọc da (Yok Đôn), Đồng Nai, Bà Rịa Vũng Tàu (Bà Rịa, Núi Dinh) Z. montanum (Koenig) 8 Link ex Dietr. Syn: (Z.purpureum Roscoe hoặc Z. cassumunar Roxb.) Gừng tía, Gừng dại, Gừng núi, Gừng đỏ Lai Châu (Mường Khương), Quảng Ninh (Uông Bí), Hà Nội (Từ Liêm), Nghệ An, Quảng Nam (Nam Giang). 6 STT Tên khoa học Tên Việt Phân bố Nam Lào Cai (Văn Bản, Bát Xát), Hà Giang (Vị Xuyên), Tuyên Quang (Nà Hang), Bắc Kạn (chợ Đồn), Phú Thọ 9 Z. rubens Roxb. Gừng đỏ (Hạ Hòa), Hòa Bình (Mai Châu), Ninh Bình (Cúc Phương), Thanh Hóa (Bá Thước), Kon Tum (Đắk Glei) 10 Z. rufopilosum Gagnep. Gừng lông Phú Thọ (Xuân Sơn), Tuyên Quang hung (Nà Hang), Hòa Bình (Mộc Châu), Hà Nội (Ba Vì), Đắk Lắk Gừng gió, Riềng gió, 11 Z. zerumbet (L.) Smith Ngải xanh, Ngải mặt trời, Riềng dại 12 Z. collinsii J. Mood & I.Theilade 13 Z. mioga (Thunb.) Rosc. Mọc hoang và trồng ở các tỉnh miền núi phía Bắc và Trung Bộ. Từ Lào Cai, Hà Giang, Cao Bằng, Quảng Ninh, Vĩnh Phúc vào Kon Tum, Đắk Lắk, Lâm Đồng Quảng Nam (Nam Giang), Kon Tum Gừng Collin (Đắk Glei), Đắc Lắk (Đray Sup), Bình Thuận (Tánh Linh) Lu công Lào Cai (Mường Khương), Hà Giang (Đồng Văn), Sơn La (Thuận Châu) Quảng Bình (Tuyên Hóa), Quảng 14 Z. laoticum Gagnep. Gừng lào Nam (Khâm Đức), Kon Tum (Sa Thầy, Đắk Glei), Gia Lai (KBang) 7 2.1.2. Vị trí phân loại Gừng núi đá (Zingiber) Theo hệ thống phân loại thực vât của Võ Văn Chi trong sách tra cứu tên cây cỏ Việt Nam (2007) [11], Gừng núi đá Zingiber có vị trí phân loại như sau: Giới thực vật (Regnum) - Plantae Ngành Ngọc Lan (Phylum) - Magnoliophyta Lớp Hành (class) - Liliopsida Phân lớp Hành - Liliidae Liên bộ Gừng - Zingiberanae Bộ Gừng (Ordo) - Zingiberales Họ Gừng (Family) - Zingiberaceae Chi Gừng (Genus) - Zingiber Loài (Species) Gừng Núi Đá-purpureum Roscoe 2.1.3. Đặc điểm thực vật và phân bố của họ Gừng (Zingiberraceae) 2.1.3.1. Đặc điểm thực vật chung của cây họ Gừng Các loài trong họ này có đặc điểm thực vật chung là loài thực vật tự dưỡng hay biểu sinh. Là cây cỏ, sống lâu năm cao 0,5-1,5 m. Thân rễ khỏe phát triển thành nhiều nhánh, có khi phồng lên như củ tạo thành củ nằm ngang trên mặt đất. Thân sinh khí không có hay mọc rất cao, do các bẹ lá ôm sát tạo thành.Thân cao 1-3m, đôi khi cao tới 4-5m, không phân nhánh. Cây có mùi thơm hay mùi hắc như một số loài trong chi Zingiber [46], [6], [14], [51]. Lá: Lá đơn, nguyên, xếp thành 2 dãy song song, thường hướng lên trên, đôi khi nằm ngang gần như với mặt đất; có khi lá chỉ là bẹ lá dạng vảy. Bẹ lá kéo dài tạo thành lưỡi nhỏ. Phiến lá có gân song song. Lá gồm các phần là: bẹ lá, cuống lá, lưỡi lá và phiến lá. Bẹ lá có thể nguyên tạo thành một ống xẻ theo một đường dọc đối diện với phiến. Ở nhiều cây, các bẹ lá xếp khít nhau thành một thân giả khí sinh. Cuống lá không có hay có, ngắn hay dài (có thể dài tới 25cm), hình lòng máng nông hoặc sâu. Lưỡi lá (thìa lìa): là phần giữa bẹ lá và cuống lá, từ bẹ lá kéo dài lên. Lưỡi dày hay mỏng dạng màng, đầu nguyên hay xẻ 2, cụt ngang, dài 1-2mm tới vài cm. Phiến lá hình mác, hình trứng hẹp, bầu dục, ít khi gần tròn; gốc phiến nhọn, hình 8 nêm hay gần tròn; đầu phiến thường nhọn, đôi khi thót nhỏ thành dạng đuôi, hiếm khi tròn. Thông thường phiến lá màu xanh, nhưng ở một vài loài trong một số chi, mặt trên lá có đốm trắng loang lổ 4 (Stahlianthus) hay dọc gân chính mặt trên nâu đỏ (Curcuma) hoặc mặt dưới nâu đỏ (Distichochlamys, Stahlianthus, Zingiber) [6], [46], [51]. Cụm hoa: dạng bông, chùm, mọc ở gốc(từ thân rễ) hay trên ngọn (trên thân khí sinh). Hoa có màu, lớn, dễ nhàu nát, đối xứng 2 bên, lưỡng tính. Đài 3, dính nhau tạo thành ống, trên chia 3 thùy. Tràng nhị dính nhau tạo thành ống, trên chia 3 thùy, thùy giữa thường lớn hơn 2 thùy bên. Nhị 1, bao phấn 2 ô, chỉ nhị nạc hình lòng máng. 3 nhị thoái hóa dính nhau tạo thành cánh môi lớn, màu sặc sỡ, 2 nhị còn lại tiêu giảm ở các mức độ khác nhau, có khi lớn như cánh hoa, hay thành dạng dùi ở 2 bên gốc chỉ nhị hữu thụ, có khi tiêu giảm hoàn toàn. Bộ nhụy, 3 lá noãn, dính nhau tạo thành bầu dưới, 3 ô, đính noãn trung trụ, mỗi ô nhiều noãn, có khi chỉ còn một ô. Vòi nhụy hữu thụ 1, mang núm nhụy hình phễu xuyên qua khe giưa 2 ô phấn và thò ra ngoài; 2 vòi còn lại không sinh sản, tiêu giảm ở gốc vòi hữu thụ [46], [51]. Quả: Quả nang, ít khi là quả mọng, thường hình cầu, bầu dục, đường kính từ 0,2cm đến 2-3cm. Vỏ quả có lông hay không, có gai mềm, gai phân nhánh hay không, hay vỏ quả có cánh dạng khế. Hạt có cả nội nhũ và ngoại nhũ [6], [14], [51]. Toàn cây, nhất là thân rễ, có mùi thơm, vị cay, nóng. Mùa hoa quả: tháng 58.Mô của các loại cây trong họ này tiết ra tinh dầu có mùi đặc trưng [31]. 2.1.3.2. Phân bố sinh thái Phân bố ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, chủ yếu ở Đông Á, Đông Nam Á và Nam Á, ít khi ở Châu Mĩ và Châu Phi [51], [46]. Trung Quốc, Ấn Độ, Nhật Bản là những nước trồng nhiều gừng nhất thế giới. Ở Việt Nam Gừng được trông khắp mọi nơi từ Bắc đến Nam [3], [7], [9]. Gừng là cây nhiệt đới thích hợp nhất ở độ cao 300-900m trên mực nước biển. Các loài trong chi gừng thường sinh trưởng phổ biến ở những nơi giàu dinh dưỡng, ẩm ướt dưới tán rừng thường xanh hoặc rừng rụng lá theo mùa. Một loài có thể mọc trên đất lẫn sỏi đá, trên bãi đất trống hoặc trong rừng thứ sinh, rừng thưa 9 lên đến độ cao 3000m so với mặt biển. Có loài lại sống ven đường ven suối, trên sườn đồi núi... Là cây ưu nóng ấm và nhiều ánh sáng nhưng lại cần che bóng trong thời kỳ nóng nhiều, đặc biệt khi còn non. Lượng mưa 2500-3000mm phân bố đều trong năm là thích hợp cho sinh trưởng phát triển của cây gừng. Gừng không chịu úng, rất dễ bị ủng thân củ đất quá ẩm hay ngập úng. Đặc điểm sinh thái riêng của các giống gừng tùy thuộc vào điều kiện vùng trồng Đặc điểm chung nhất của chúng là cây ưa ẩm, ưa sáng và có thể hơi chịu bóng (Gừng trâu). Cây trồng thường có hoa ở năm thứ hai. Chưa thấy cây có quả và hạt. Gừng trồng sau một năm nếu không thu hoạch sẽ có hiện tượng tàn lụi (phần trên mặt đất) qua đông. Thời gian sinh trưởng mạnh của cây trùng với mùa hè - thu, nóng và ẩm [3], Đỗ Huy Bích cùng các cộng sự (2004). Gừng thường được trồng rải rác trong các vườn gia đình. Gần đây, có những vùng đã sản xuất Gừng tập trung. Trồng gừng bằng rễ củ mang các mầm non đang nhú. Thời vụ trồng tốt nhất là tháng 2-3 ở đồng bằng, tháng 3-4 ở trung du và miền núi. Gừng trồng được trên nhiều loại đất, nhưng tốt nhất là đất nhẹ, nhiều mùn, thoát nước, đủ ẩm, có che bóng một phần càng tốt. Để tiện chăm sóc, sau khi làm đất, có thể lên luống với kích thước tuỳ ý. Khoảng cách trồng 40x30 cm. Mỗi hốc đặt một mầm, phủ đất mỏng, rơm, rạ và cỏ khô, rồi tưới. Sau khoảng một tháng, mầm nhú lên khỏi mặt đất. Có thể giữ nguyên lớp phủ rơm rạ để giữ ẩm và hạn chế cỏ. Nên bón lót cho mỗi hecta 10-15 tấn phân chuồng hoai mục. 2.1.4. Giới thiệu về Gừng Núi Đá Gừng Núi Đá Tên khoa học: Zingiber purpureum Roscoe (Z. montanum (J.Konig) Link ex Dietr hoặc Z. cassumunar Roxb.) Gừng Núi Đá còn có các tên gọi khác: Gừng Tía, Gừng Dại, Gừng Đỏ 2.1.4.1. Thân Gừng núi đá là Cây thân thảo cao 1- 2m. Thân rễ mập hình khối, thuôn, có đốt, khía rãnh, phân nhánh, tạo thành củ nằm ngang trên mặt đất. Thịt củ thơm hắc, vị cay đắng, màu da cam sẫm ở trong có mùi nồng [9], [19].
- Xem thêm -

Tài liệu liên quan

Tài liệu vừa đăng