Đánh giá đa dạng di truyền cây bình vôi (Stephania rotunda Lour.) sử dụng chỉ thị RAPD

Đánh giá đa dạng di truyền của mẫu bình vôi Stephania rotunda Lour qua chỉ thị RAPD, cung cấp thông tin quý giá cho nghiên cứu sinh học.

Chuyên ngành

Công nghệ sinh học

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

khóa luận tốt nghiệp

2022

58
2
0

Phí lưu trữ

30 Point

Mục lục chi tiết

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

1. MỤC LỤC

2. DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

3. DANH MỤC BẢNG

4. DANH MỤC HÌNH

5. TÓM TẮT

6. MỤC TIÊU VÀ YÊU CẦU

6.1. Mục tiêu

6.2. Yêu cầu

7. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

7.1. Tổng quan về cây bình vôi

7.1.1. Nguồn gốc và phân loại

7.1.2. Đặc điểm sinh học của cây bình vôi

7.1.3. Giá trị kinh tế và giá trị dược liệu của cây bình vôi

7.1.4. Tình hình nghiên cứu cây bình vôi trên thế giới và Việt Nam

7.2. Chỉ thị phân tử và ứng dụng của chỉ thị phân tử trong phân tích đa dạng di truyền

7.2.1. Khái niệm chỉ thị phân tử

8. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

8.1. Vật liệu, địa điểm và thời gian nghiên cứu

8.2. Nội dung và phương pháp nghiên cứu

8.2.1. Nội dung nghiên cứu

8.2.2. Phương pháp nghiên cứu

9. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

9.1. Kết quả tách chiết DNA tổng số

9.2. Kết quả RAPD-PCR

9.3. Kết quả phân tích đa dạng di truyền bằng chỉ thị RAPD

10. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về di truyền cây bình vôi Stephania rotunda

Cây bình vôi (Stephania rotunda) là một trong những loài cây thuốc quý hiếm tại Việt Nam. Việc đánh giá di truyền của cây bình vôi không chỉ giúp hiểu rõ hơn về nguồn gen mà còn hỗ trợ trong công tác bảo tồn và phát triển giống cây này. Nghiên cứu sử dụng chỉ thị RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) đã mở ra hướng đi mới trong việc phân tích đa dạng di truyền của các mẫu bình vôi. Chỉ thị RAPD cho phép xác định mối quan hệ di truyền giữa các giống cây, từ đó cung cấp thông tin quý giá cho việc lai tạo và bảo tồn giống.

1.1. Đặc điểm sinh học của cây bình vôi

Cây bình vôi là cây dây leo, có rễ củ lớn, thường mọc ở các vùng núi đá. Đặc điểm sinh học của cây bao gồm khả năng sinh trưởng tốt trong điều kiện khí hậu Việt Nam, với nhiệt độ lý tưởng từ 21-23°C và lượng mưa từ 2000-2500 mm. Cây có khả năng phát triển mạnh mẽ trong đất tơi xốp, giàu mùn và thoát nước tốt.

1.2. Giá trị dược liệu của cây bình vôi

Cây bình vôi chứa nhiều hoạt chất có giá trị dược liệu như rotundin, stepharin và roemerin. Những hợp chất này có tác dụng an thần, giảm đau và điều trị một số bệnh lý. Nghiên cứu cho thấy rotundin có hiệu quả trong việc điều trị mất ngủ và các rối loạn tâm thần.

II. Thách thức trong việc đánh giá di truyền cây bình vôi

Mặc dù cây bình vôi có giá trị cao, nhưng việc đánh giá di truyền vẫn gặp nhiều thách thức. Các vấn đề như sự đa dạng di truyền thấp, sự phân bố không đồng đều của các giống cây và thiếu thông tin về nguồn gen đã gây khó khăn trong việc nghiên cứu. Việc áp dụng chỉ thị RAPD giúp khắc phục một phần những thách thức này, nhưng vẫn cần nhiều nghiên cứu hơn để có cái nhìn toàn diện.

2.1. Sự đa dạng di truyền thấp

Nhiều mẫu bình vôi hiện nay có sự đa dạng di truyền thấp, điều này ảnh hưởng đến khả năng thích ứng và phát triển của cây. Việc nghiên cứu và đánh giá đa dạng di truyền là cần thiết để bảo tồn nguồn gen quý hiếm này.

2.2. Thiếu thông tin về nguồn gen

Thông tin về nguồn gen của cây bình vôi còn hạn chế, điều này gây khó khăn trong việc xác định mối quan hệ di truyền giữa các giống. Cần có các nghiên cứu sâu hơn để thu thập dữ liệu và phân tích chính xác hơn.

III. Phương pháp đánh giá di truyền cây bình vôi bằng chỉ thị RAPD

Phương pháp RAPD là một trong những kỹ thuật hiện đại được sử dụng để đánh giá di truyền cây bình vôi. Kỹ thuật này cho phép phát hiện sự đa hình trong DNA của các mẫu cây, từ đó xác định mối quan hệ di truyền giữa chúng. Việc áp dụng RAPD giúp tiết kiệm thời gian và công sức trong nghiên cứu di truyền.

3.1. Quy trình tách chiết DNA

Quy trình tách chiết DNA từ mẫu bình vôi được thực hiện theo các bước chuẩn hóa, đảm bảo độ tinh khiết và nồng độ DNA đạt yêu cầu cho phản ứng PCR. Việc này là rất quan trọng để đảm bảo kết quả chính xác trong phân tích.

3.2. Thiết lập điều kiện phản ứng RAPD PCR

Điều kiện phản ứng RAPD-PCR được thiết lập để đạt được sản phẩm có tính lặp lại cao. Các yếu tố như nhiệt độ, thời gian và nồng độ các thành phần phản ứng đều được tối ưu hóa để đảm bảo kết quả tốt nhất.

IV. Kết quả nghiên cứu đa dạng di truyền cây bình vôi

Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng 32 mẫu bình vôi được phân tích bằng chỉ thị RAPD đã tạo ra nhiều băng DNA khác nhau, cho thấy sự đa hình rõ rệt. Hệ số đa hình PIC và chỉ số sai khác Rp cho thấy sự đa dạng di truyền giữa các mẫu. Những kết quả này cung cấp thông tin quý giá cho việc bảo tồn và phát triển giống cây bình vôi.

4.1. Phân tích kết quả RAPD PCR

Kết quả RAPD-PCR cho thấy tất cả các mồi đều tạo ra đa hình, với tổng số băng DNA được ghi nhận là 1346. Điều này chứng tỏ sự phong phú về di truyền của các mẫu bình vôi.

4.2. Hệ số tương đồng giữa các mẫu

Hệ số tương đồng giữa các mẫu bình vôi dao động từ 0,478 đến 0,956, cho thấy sự khác biệt rõ rệt trong di truyền giữa các giống. Điều này mở ra hướng đi mới cho việc lai tạo và bảo tồn giống.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của nghiên cứu

Nghiên cứu về đánh giá di truyền cây bình vôi bằng chỉ thị RAPD đã cung cấp những thông tin quan trọng về nguồn gen của loài cây này. Kết quả nghiên cứu không chỉ giúp bảo tồn giống mà còn mở ra cơ hội cho việc phát triển các giống mới có giá trị cao hơn. Tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu sâu hơn để khai thác tối đa tiềm năng của cây bình vôi.

5.1. Tầm quan trọng của việc bảo tồn giống

Bảo tồn giống cây bình vôi là rất cần thiết để duy trì nguồn gen quý hiếm. Việc này không chỉ giúp bảo vệ đa dạng sinh học mà còn hỗ trợ trong việc phát triển y học cổ truyền.

5.2. Hướng nghiên cứu tiếp theo

Các nghiên cứu tiếp theo cần tập trung vào việc phát triển các giống bình vôi mới, có khả năng thích ứng tốt hơn với điều kiện môi trường và có giá trị dược liệu cao hơn. Việc này sẽ góp phần nâng cao giá trị kinh tế cho người trồng.

15/07/2025
Đánh giá đa dạng di truyền một số mẫu bình vôi stephania rotunda lour sử dụng chỉ thị rapd

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Cây bình vôi (Stephania rotunda Lour.) đƣợc tìm thấy ở những vùng có núi đá nhƣ: Hà Giang, Tuyên Quang, Hòa ình, Hà Nam, Hải Phòng, Cao Bằng, Bắc Kạn, Lạng Sơn,. Trong củ bình vôi có chứa alkaloid bao gồm L- tetrahydropalmatin (rotundin), stepharin, roemerin, cycleanin. Ngoài ra còn có tinh bột, đƣờng khử oxygen, acid malic, men oxydase. Rotundin có tác dụng giảm đau, an thần, gây ngủ rất hiệu quả, điều hòa hô hấp và tim mạch.

Hàm lƣợng hoạt chất này có trong củ bình vôi tƣơi khoảng 0,12 – 0,3%. Roemerin có tác dụng gây tê niêm mạc, giãn mạch, hạ huyết áp. Cepharanthin đƣợc coi là một chất có tác dụng kích thích miễn dịch và làm giảm nhẹ một cách hữu hiệu những tác dụng phụ của các thuốc chống ung thƣ. Ngoài công dụng điều trị bệnh, củ bình vôi còn dùng làm vật trang trí và đƣợc nhiều ngƣời ƣa chuộng.

Trong những năm gần đây, các chỉ thị phân tử nhƣ RAPD, ISSR, SSR, DNA arcode đã đƣợc sử dụng phổ biến trong đánh giá di truyền và xây dựng cây phân loài. Việc nghiên cứu đa dạng di truyền của các giống bình vôi cung cấp dữ liệu ở mức độ phân tử, giúp cho việc lai chọn tạo giống tiết kiệm đƣợc thời gian và công sức. Nghiên cứu đa dạng di truyền cũng tạo cơ sở khoa học cho bảo tồn nguồn gen các loài. Tuy nhiên các nghiên cứu về đa dạng di truyền cây bình vôi ở Việt Nam và trên thế giới còn rất mới mẻ.

Đề tài “Đánh giá đa dạng di truyền một số mẫu giống bình vôi (Stephania rotunda Lour.) sử dụng chỉ thị RAPD” đƣợc tiến hành để đánh giá đa dạng nguồn gen của 32 giống bình vôi đƣợc thu thập ở một số tỉnh thành Việt Nam, từ đó đƣa ra những nhận định ban đầu và quan hệ di truyền của các giống bình vôi, góp phần cung cấp dữ liệu và sử dụng trong công tác bảo tồn và lai tạo giống bình vôi phục vụ sản xuất. Mục tiêu và yêu cầu 1. Mục tiêu Xác định mối quan hệ di truyền của 32 giống bình vôi dựa trên chỉ thị phân tử RAPD nhằm phục vụ cho công tác bảo tồn, phân loại và chọn tạo giống mới. Yêu cầu - Tách chiết đƣợc DNA tổng số đảm bảo đạt tiêu chuẩn để làm khuôn cho phản ứng PCR.

- Thiết lập thành phần và điều kiện của phản ứng RAPD - PCR phù hợp cho sản phẩm có tính lặp lại cao, các sản phẩm sau điện di cho vạch băng rõ ràng, sắc nét. - Xác định đƣợc mối quan hệ di truyền của 32 mẫu giống bình vôi nghiên cứu dựa trên kết quả phân tích chỉ thị RAPD. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.Tổng quan về cây bình vôi 2. Nguồn gốc và phân loại 2.Nguồn gốc Bình vôi là tên gọi của nhiều loại cây là dây leo có rễ củ thuộc chi bình vôi (Strephania), họ Tiết dê (Menispemaceae).

Chi bình vôi có nguồn gốc ở miền Đông, Nam Châu Á và Australia. Ở Việt Nam, cây bình vôi còn có các tên gọi khác nhƣ là: cây củ một, củ mối tròn, dây mối trơn, củ gà ấp… và mọc hoang tại nhiều vùng rùng núi.Phân loại Bảng 1. Phân loại khoa học chi Bình vôi (Stephania spp) Giới (regnum) Plantae Ngành Magloliophyta Phân lớp Magloliosida (Dicotyedones) Bộ (ordo) Ranunculales Họ (familia) Menispermaceae Chi (genus) Stephania Loài (species) Rotunda Chi Bình vôi hay chi Thiên kim đằng (danh pháp khoa học: Stephania spp, đồng nghĩa: Perichasma) là một chi thực vật có hoa trong họ Biển bức cát (Menispermaceae hay còn gọi là họ Tiết dê). Một số loài công bố tại Việt Nam: Stephania glabra (Roxb) Miers, S.

Trên thế giới, chi ình vôi có hơn 40 loài. Ở Việt Nam, chi Bình vôi có 13 loài với 4 loài đã có tên trong “Sách đỏ Việt Nam”. Đặc điểm sinh học của cây bình vôi Hình 2. Cây bình vôi (Nguồn internet) Bình vôi là cây mọc hoang dại, thích hợp ở nhiệt độ trung bình 21 – 23°C, lƣợng mƣa 2000 – 2500 mm, ƣa đất nhiều mùn, thoát nƣớc, độ pH = 6,5 – 7.

Các loại bình vôi có đặc điểm chung: dây leo, dài từ 2 – 6m, thân nhẵn hơi xoắn vặn, sống lâu năm. Rễ củ đa dạng thay đổi tùy theo từng nơi phát triển, có thể rất to và nặng tới gần 20kg, vỏ ngoài xù xì màu nâu – nâu đen. Lá mọc so le: phiến lá hình bầu dục, hoặc hình tim hoặc hơi tròn, hai mặt nhẵn. Cụm hoa hình xim tán mọc ở kẽ lá hoặc những cành đá rụng lá; hoa đực và hoa cái khác gốc, hoa đực có 6 lá đài xếp thành hai vòng, 3 cánh hoa màu vàng cam; nhị 2-6 thƣờng là 4; hoa cái có 1 lá đài, 2 cánh hoa; bầu bình trứng.

Quả hạch hơi dẹt, khi chín có màu đỏ tƣơi, bên trong chứa một hạt hình móng ngựa có gai, hai mặt bên lõm ở giữa có lỗ thủng hoặc không. Mùa hoa: tháng 4 – 6; mùa quả: tháng 8 – 10. (Đỗ Tất Lợi, 1991) Đặc điểm hình thái của một số loài bình vôi: (Tài nguyên cây thuốc Việt Nam, 1993) 4 Stephania rotunda Lour: Dây leo có rễ củ vùi dƣới đất một nửa giống hình củ bình vôi, ruột màu vàng, thơm. Lá hình khiên, mọc cách.

Phổ biến ở các rừng thƣa Phú Thọ, Vĩnh Yên, Ninh ình,. Stephania pierrei Diels: Ngọn non có nhiều chấm màu tím hồng. Lá có kích thƣớc nhỏ hơn tất cả các loài khác. Hoa đực không có cánh hoa.Lo et Yang: Lá có phiến hình tam giác, cuống lá bằng hoặc dài hơn phiến lá.

Tsoong: Cành non và cuống lá có dịch màu trắng hoặc vàng nhạt. cambodia Gagnep: Cuống cụm hoa và cuống tán giả dài hơn so với các loài khác.Wu: Nửa cuống lá phía đính vào phiến lá và gân lá mặt sau có màu tím hay tím hồng.Lo: Cuống lá rất dài, có khi đến 14cm, giá noãn có lỗ lệch một bên. cepharatha Hay: Giá noãn không có lỗ. sinica Diels: Giá noãn không có lỗ.

Các loại bình vôi ở nƣớc ta hiện nay có diện phân bố rất rộng trên cả ba miền Bắc, Trung, Nam. Thƣờng tập trung ở các vùng núi đá vôi nhƣ Tuyên Quang, Cao Bằng, Thái Nguyên, Hà Giang, Phú Thọ, Lạng Sơn, Thanh Hóa, Lâm Đồng, Bà Rịa - Vũng Tàu. Sự phân bố của mỗi loài rất khác nhau, tùy theo đặc tính sinh học. Giá trị kinh tế và giá trị dƣợc liệu của cây bình vôi 2.Giá trị kinh tế Cây bình vôi là một loại cây thuốc nam mọc tự nhiên ở một số vùng của nƣớc ta, là loại cây dạng leo dễ trồng, phù hợp với điều kiện khí hậu của Việt Nam.

Nó có thể phát triển rất tốt khi đƣợc trồng trong đất tơi xốp, nhiều 5 mùn, thoát nƣớc mà không cần tốn công chăm sóc hay cần kỹ thuật cao nhƣng vẫn mang lại giá trị kinh tế cao cho ngƣời trồng. Cây bình vôi đƣợc coi là cây có tiềm năng lớn trong y học, là nguồn nguyên liệu cho ngành dƣợc. Hiện nay, trên thị trƣờng củ bình vôi đƣợc bán với giá 200. Giá trị dược liệu Cây bình vôi thuộc họ Tiết dê (Menispermaceae), là cây chứa nhiều hoạt chất có giá trị về dƣợc liệu.

Cây bình vôi có tác dụng thanh nhiệt, giải độc. Hoạt chất đƣợc các nhà khoa học quan tâm và chiết xuất nhiều từ cây bình vôi là rotundin – một hoạt chất rất cần trong y học. Theo kinh nghiệm trong y học cổ truyền, bình vôi đƣợc dùng dƣới dạng thuốc sắc hay ngâm rƣợu để chữa bệnh mất ngủ, ho hen, sốt, đau bụng, kiết lỵ,. liều dùng: 3 – 6 g/ngày.

Thuốc ngâm rƣợu gồm bột bình vôi (1 phần) với rƣợu 40° (5 phần); mỗi ngày uống 5 – 15 ml, có thể thêm đƣờng cho dễ uống. Để tránh bị ngộ độc, chỉ nên sử dụng với liều nhỏ: ngƣời lớn ngày uống 3 – 6g; trẻ nhỏ dùng với liều lƣợng 0,02 – 0,023g đối với tẻ 1 – 5 tuổi; 0,03 – 0,05g đối với trẻ 5 – 10 tuổi,.(Bùi Thị Bằng, 2006) Trong y học hiện đại, rotundin đƣợc dùng làm thuốc an thần, giảm đau, điều trị một số trƣờng hợp rối loạn tâm thần chức năng, trại thái căng thẳng thần kinh, mất ngủ dai dẳng do nguyen nhân tâm tần.05 – 0,10g/ngày, dƣới dạng viên L-tetrahydropalmatin clohydrat, mỗi viên 0,05g. (Dƣợc điển Việt Nam, tập III) Trong củ bình vôi chứa một lƣợng chất alkaloid bao gồm L- tetrahydropalmatin (rotundin), stepharin, roemerin, cycleanin. Những hợp chất này đƣợc sử dụng nhiều để điều chế thuốc, đặc biệt là thuốc an thần.

Chất quan trọng nhất là rotundin. 6 Các công trình khẳng định vai trò của Rotundin trong củ bình vôi đã đƣợc công bố nhƣ sau: Năm 1941, DS. Trần Xuân Thuyết cùng với GS. Đỗ Tất Lợi, onnet và ùi Đình Sang đã chiết xuất thành công từ củ bình vôi Stephania.

Rotunda một hợp chất thuộc nhóm alkaloid và đặt tên là rotundin. Năm 1965, chất này đƣợc xác định là L. Đƣa Việt Nam trở thành nƣớc đầu tiên trên thế giới chiết xuất đƣợc rotundin. Năm 1962, Sm Fakhrudinov xác định roemerin gây tê niêm mạc và phong bế.

Đối với tim ếch cô lập, roemerin có tác dụng ức chế, giảm biên độ và tần số co bóp, với liều cao tim ếch ngừng đập ở thời kỳ tâm trƣơng. Roemerin đối kháng với dụng tăng co bóp ruột của acetylcholine. Đối với hệ thần kinh trung ƣơng với liều thấp moemerin có tác dụng an thần gây ngủ, liều cao kích thích gây co giâth dẫn đến tử vong. Roemerin còn có tác dụng dãn mạch hạ huyết áp.

Theo kết quả nghiên cứu của Mustuo Kozuka và cs (1984), Cepharanthin có tác dụng dãn mạch nhẹ trên những mạch vi tuần hoàn, tăng cƣờng sinh sản kháng thể nên có tác dụng rõ rệt đối với các bệnh giảm bạch cầu do bệnh nhân bị bom nguyên tử, chiếu tia phóng xạ, do dùng thuốc chữa ung thƣ, sự biến động số lƣợng hồng cầu hoặc sắc tố máu hầu nhƣ không có thay đổi khi dùng cepharanthin. Tác dụng phụ do uống cenpharathin liều cao không thấy xuất hiện. Năm 1999, theo Ngô Đại Quang tác dụng dƣợc lý của rotundin đã đƣợc nghiên cứu ở nƣớc ta từ thời Pháp thuộc. Rotundin đƣợc áp dụng từ năm 1944 và đƣợc sử dụng trong suổt cuộc kháng chiến chống Pháp để điều trị có kết quả một số trƣờng hợp đau tim, mất ngủ, hen, đau bụng; tác dụng rõ rệt nhất là gây ngủ và an thần.

Rotundin nguồn gốc tự nhiên có những ƣu điểm nổi trội nhƣ độc tính thấp, sử dụng nạp thuốc tốt, mang lại giấc ngủ sinh lý. Sau 7 khi ngủ không bị mệt mỏi và không gây nhức đầu nhƣ các loại thuốc tổng hợp từ hóa chất. Phạm Thị Kim và cs.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ