Luận văn nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố đến khả năng tạo mô sẹo cây gừng núi đá zingiber sp trong điều kiện in vitro

Nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố đến khả năng tạo mô sẹo cây gừng núi đá zingiber sp trong điều kiện in vitro, cung cấp thông tin hữu ích cho ngành nông nghiệp.

• Tác giả: Triệu Minh Huệ
• Người hướng dẫn: ThS. Lâm Mai Tùng
• Trường học: Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Công nghệ sinh học
• Đề tài: Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Các Yếu Tố Đến Khả Năng Tạo Mô Sẹo Cây Gừng Núi Đá
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH
• DANH MỤC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT
• 1. PHẦN 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. Mục đích của đề tài
• 1.2. Yêu cầu của đề tài
• 1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
• 1.3.1. Ý nghĩa khoa học
• 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn
• 2. PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. Tổng quan về gừng núi đá
• 2.2. Phân loại
• 2.3. Đặc điểm phân bố
• 2.4. Đặc tính sinh học
• 2.5. Thành phần hóa học
• 2.6. Tác dụng
• 2.7. Cơ sở khoa học của nuôi cấy mô tế bào
• 2.7.1. Tính toàn năng di truyền của tế bào
• 2.7.2. Sự phân hóa và phản phân hóa tế bào
• 2.8. Nuôi cấy mô sẹo
• 2.8.1. Sự hình thành mô sẹo
• 3. PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 3.1.1. Đối tượng nghiên cứu
• 3.1.2. Phạm vi nghiên cứu
• 3.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
• 3.2.1. Địa điểm nghiên cứu
• 3.2.2. Thời gian nghiên cứu
• 3.3. Điều kiện nuôi cấy
• 3.4. Hóa chất và thiết bị nghiên cứu
• 3.5. Nội dung nghiên cứu
• 3.6. Phương pháp nghiên cứu
• 3.6.1. Chuẩn bị vật liệu nghiên cứu
• 3.6.2. Chuẩn bị môi trường nuôi cấy
• 3.6.3. Nuôi cấy mô sẹo
• 3.6.4. Phương pháp bố trí thí nghiệm
• 3.6.5. Chỉ tiêu theo dõi
• 3.6.6. Xử lý số liệu
• 4. PHẦN 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của phương pháp khử trùng thích hợp tạo vật liệu sạch phục vụ nuôi cấy cây gừng Núi đá trong điều kiện in vitro
• 4.2. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian khử trùng bằng HgCl2 0.1% đến hiệu quả khử trùng mẫu cây gừng Núi đá trong điều kiện in vitro
• 4.3. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của việc kết hợp khử trùng bằng HgCl2 0.1% và Ca(OCl)2 15% đến hiệu quả khử trùng mẫu cấy cây gừng Núi đá
• 4.4. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của chất kích thích sinh trưởng đến khả năng tạo mô sẹo cây gừng Núi đá trong điều kiện in vitro
• 4.5. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ 2,4 - D đến khả năng tạo mô sẹo cây gừng núi đá trong điều kiện in vitro
• 4.6. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ NAA và IAA đến khả năng hình thành mô sẹo cây gừng Núi đá trong điều kiện in vitro
• 4.7. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ 2,4 - D kết hợp với BA đến khả năng hình thành mô sẹo cây gừng núi đá trong điều kiện in vitro
• 4.8. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng đường saccharose đến khả năng hình thành mô sẹo cây gừng Núi đá trong điều kiện in vitro
• 5. PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Về Tạo Mô Sẹo Gừng Núi Đá

Gừng (Zingiber officinable Roscoe.) là cây thân thảo lâu năm, củ được dùng nhiều trong công nghiệp thực phẩm và dược liệu. Gừng được trồng phổ biến ở các nước nhiệt đới. Tại Việt Nam, gừng được trồng từ lâu đời, khắp các địa phương. Tuy nhiên, gừng núi đá là một loại cây bản địa, quý hiếm, cần được bảo tồn. Nghiên cứu về tạo mô sẹo cho phép nhân giống nhanh và bảo tồn nguồn gen. Đề tài "Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố đến khả năng tạo mô sẹo cây gừng núi đá (Zingiber sp.) trong điều kiện in vitro" hướng đến mục tiêu này. Mục đích là nghiên cứu phương pháp khử trùng thích hợp và ảnh hưởng của các yếu tố đến khả năng tạo mô sẹo.

1.1. Giới Thiệu Chung Về Gừng Núi Đá Zingiber sp.

Gừng núi đá (Zingiber sp.) là loài cây bản địa quý hiếm của Việt Nam, cần được bảo tồn theo Quyết định 80/2005/QĐ-BNN. Loài gừng này có đặc điểm sinh học và thành phần hóa học đặc biệt, khác với các loại gừng thông thường. Nghiên cứu về gừng núi đá còn hạn chế, đặc biệt là về khả năng tạo mô sẹo trong điều kiện in vitro. Tên gừng Núi đá bắt nguồn từ nơi chúng có khả năng sống và phát triển tốt nhất. Loại gừng này thường mọc ở những dãy núi đá cao khoảng trên 1m, củ bằng đốt ngón tay, có mùi vị thơm rất lạ lùng giống mùi bọ xít.

1.2. Tầm Quan Trọng Của Nghiên Cứu Tạo Mô Sẹo In Vitro

Tạo mô sẹo in vitro là kỹ thuật quan trọng trong nhân giống và bảo tồn các loài cây quý hiếm. Kỹ thuật này cho phép nhân nhanh số lượng lớn cây giống sạch bệnh từ một mẫu nhỏ. Ngoài ra, mô sẹo còn được sử dụng để nghiên cứu các hợp chất có giá trị dược lý. Nghiên cứu này sẽ cung cấp quy trình nhân giống phù hợp cho gừng núi đá trong điều kiện in vitro và phục vụ các nghiên cứu chiết xuất các hợp chất hóa học quan trọng của gừng nói chung và gừng núi đá nói riêng.

II. Thách Thức Trong Nghiên Cứu In Vitro Gừng Núi Đá

Nghiên cứu in vitro gừng núi đá đối mặt với nhiều thách thức. Khử trùng mẫu vật là một trong những khó khăn lớn nhất, do nguy cơ nhiễm khuẩn cao. Việc lựa chọn môi trường nuôi cấy và chất kích thích sinh trưởng phù hợp cũng rất quan trọng để đảm bảo khả năng tạo mô sẹo tốt nhất. Các yếu tố môi trường như ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm cũng ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của mô sẹo. Cần có các nghiên cứu chuyên sâu để tối ưu hóa các yếu tố này.

2.1. Vấn Đề Khử Trùng Mẫu Vật Trong Nuôi Cấy Mô

Khử trùng mẫu vật là bước quan trọng để loại bỏ các vi sinh vật gây nhiễm, ảnh hưởng đến sự phát triển của mô sẹo. Các phương pháp khử trùng thường dùng bao gồm sử dụng hóa chất như HgCl2, Ca(OCl)2. Tuy nhiên, việc lựa chọn nồng độ và thời gian khử trùng phù hợp là rất quan trọng để tránh gây hại cho mẫu vật. Nghiên cứu này sẽ tập trung vào việc tìm ra phương pháp khử trùng hiệu quả nhất cho gừng núi đá.

2.2. Ảnh Hưởng Của Môi Trường Nuôi Cấy Đến Tạo Mô Sẹo

Môi trường nuôi cấy cung cấp các chất dinh dưỡng cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển của mô sẹo. Thành phần môi trường, đặc biệt là hàm lượng đường saccharose, ảnh hưởng đến khả năng tạo mô sẹo. Ngoài ra, các chất kích thích sinh trưởng như auxin và cytokinin cũng đóng vai trò quan trọng trong quá trình này. Nghiên cứu sẽ đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố này đến khả năng tạo mô sẹo của gừng núi đá.

2.3. Vai Trò Của Hormone Thực Vật Trong Tạo Mô Sẹo

Hormone thực vật đóng vai trò then chốt trong quá trình tạo mô sẹo. Auxin, đặc biệt là 2,4-D, NAA và IAA, thường được sử dụng để kích thích sự hình thành mô sẹo. Cytokinin, như BA, có thể kết hợp với auxin để điều chỉnh sự phát triển của mô sẹo. Tỷ lệ auxin/cytokinin có ảnh hưởng lớn đến quá trình này. Nghiên cứu sẽ khảo sát ảnh hưởng của các loại hormone thực vật và tỷ lệ của chúng đến khả năng tạo mô sẹo của gừng núi đá.

III. Phương Pháp Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Yếu Tố Đến Tạo Mô Sẹo

Nghiên cứu sử dụng phương pháp nuôi cấy mô tế bào để đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố đến khả năng tạo mô sẹo của gừng núi đá. Các thí nghiệm được bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên, với các công thức khác nhau về nồng độ chất khử trùng, hàm lượng đường saccharose và chất kích thích sinh trưởng. Các chỉ tiêu theo dõi bao gồm tỷ lệ mẫu sống, tỷ lệ nhiễm, khối lượng mô sẹo và hình thái mô sẹo. Số liệu được xử lý thống kê để đánh giá sự khác biệt giữa các công thức.

3.1. Quy Trình Chuẩn Bị Mẫu Vật Và Môi Trường Nuôi Cấy Mô

Mẫu vật gừng núi đá được thu thập từ vùng núi đá Lạng Sơn. Mẫu vật được rửa sạch, khử trùng và cắt thành các đoạn nhỏ để nuôi cấy. Môi trường nuôi cấy MS (Murashige and Skoog) được sử dụng làm môi trường cơ bản, bổ sung thêm các chất dinh dưỡng và chất kích thích sinh trưởng. Môi trường được điều chỉnh pH và khử trùng trước khi sử dụng.

3.2. Bố Trí Thí Nghiệm Đánh Giá Ảnh Hưởng Của Các Yếu Tố

Thí nghiệm được bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên, với các công thức khác nhau về thời gian khử trùng (HgCl2 0.1%), nồng độ đường saccharose và nồng độ chất kích thích sinh trưởng (2,4-D, NAA, IAA, BA). Mỗi công thức được lặp lại nhiều lần để đảm bảo tính chính xác của kết quả. Các mẫu nuôi cấy được đặt trong phòng nuôi cấy mô với điều kiện ánh sáng, nhiệt độ và độ ẩm được kiểm soát.

3.3. Các Chỉ Tiêu Theo Dõi Và Phương Pháp Xử Lý Số Liệu

Các chỉ tiêu theo dõi bao gồm tỷ lệ mẫu sống, tỷ lệ nhiễm, thời gian xuất hiện mô sẹo, khối lượng mô sẹo và hình thái mô sẹo. Các chỉ tiêu này được đánh giá định kỳ trong suốt quá trình nuôi cấy. Số liệu thu thập được xử lý thống kê bằng phần mềm chuyên dụng để đánh giá sự khác biệt giữa các công thức. Phương pháp LSD (Least Significant Difference) được sử dụng để so sánh các giá trị trung bình.

IV. Kết Quả Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Đến Tạo Mô Sẹo Gừng Đá

Nghiên cứu đã xác định được phương pháp khử trùng thích hợp cho gừng núi đá, đảm bảo tỷ lệ mẫu sống cao và tỷ lệ nhiễm thấp. Kết quả cũng cho thấy ảnh hưởng của hàm lượng đường saccharose và chất kích thích sinh trưởng đến khả năng tạo mô sẹo. Nồng độ 2,4-D có ảnh hưởng lớn đến sự hình thành mô sẹo, trong khi NAA và IAA có tác dụng kém hơn. Sự kết hợp giữa 2,4-D và BA cũng cho thấy hiệu quả trong việc kích thích tạo mô sẹo.

4.1. Phương Pháp Khử Trùng Hiệu Quả Cho Mẫu Vật Gừng Đá

Kết quả nghiên cứu cho thấy việc khử trùng bằng HgCl2 0.1% trong thời gian 5 phút là hiệu quả nhất, đảm bảo tỷ lệ mẫu sống cao và tỷ lệ nhiễm thấp. Việc kết hợp khử trùng bằng HgCl2 0.1% và Ca(OCl)2 15% không mang lại hiệu quả cao hơn. Do đó, HgCl2 0.1% được lựa chọn làm phương pháp khử trùng chính cho các thí nghiệm tiếp theo.

4.2. Ảnh Hưởng Của Nồng Độ 2 4 D Đến Khả Năng Tạo Mô Sẹo

Nồng độ 2,4-D có ảnh hưởng lớn đến khả năng tạo mô sẹo của gừng núi đá. Nồng độ 2,4-D tối ưu là 2 mg/l, cho tỷ lệ tạo mô sẹo cao nhất và khối lượng mô sẹo lớn nhất. Nồng độ 2,4-D cao hơn có thể ức chế sự phát triển của mô sẹo. Kết quả này phù hợp với các nghiên cứu trước đây về ảnh hưởng của 2,4-D đến tạo mô sẹo ở các loài cây khác.

4.3. Vai Trò Của Đường Saccharose Trong Quá Trình Tạo Mô Sẹo

Hàm lượng đường saccharose trong môi trường nuôi cấy ảnh hưởng đến khả năng tạo mô sẹo của gừng núi đá. Nồng độ đường saccharose tối ưu là 30 g/l, cho tỷ lệ tạo mô sẹo cao nhất và khối lượng mô sẹo lớn nhất. Nồng độ đường saccharose thấp hơn hoặc cao hơn đều làm giảm khả năng tạo mô sẹo. Đường saccharose cung cấp năng lượng và carbon cho sự sinh trưởng và phát triển của mô sẹo.

V. Ứng Dụng Và Triển Vọng Của Tạo Mô Sẹo Gừng Núi Đá

Tạo mô sẹo gừng núi đá có nhiều ứng dụng tiềm năng trong nhân giống, bảo tồn và nghiên cứu dược liệu. Kỹ thuật này cho phép nhân nhanh số lượng lớn cây giống sạch bệnh, phục vụ cho việc trồng và khai thác gừng núi đá một cách bền vững. Ngoài ra, mô sẹo còn được sử dụng để nghiên cứu các hợp chất có giá trị dược lý, mở ra triển vọng phát triển các sản phẩm từ gừng núi đá.

5.1. Nhân Giống Nhanh Gừng Núi Đá Bằng Kỹ Thuật Mô Sẹo

Kỹ thuật tạo mô sẹo cho phép nhân nhanh số lượng lớn cây giống gừng núi đá từ một mẫu nhỏ. Điều này rất quan trọng trong việc bảo tồn và phát triển loài cây quý hiếm này. Cây giống được tạo ra từ mô sẹo có chất lượng tốt, sạch bệnh và đồng đều về mặt di truyền.

5.2. Nghiên Cứu Dược Lý Và Phát Triển Sản Phẩm Từ Mô Sẹo

Mô sẹo có thể được sử dụng để nghiên cứu các hợp chất có giá trị dược lý của gừng núi đá. Các hợp chất này có thể được chiết xuất từ mô sẹo và sử dụng để phát triển các sản phẩm chăm sóc sức khỏe và dược phẩm. Nghiên cứu này mở ra triển vọng phát triển các sản phẩm có giá trị kinh tế cao từ gừng núi đá.

VI. Kết Luận Và Hướng Nghiên Cứu Về Tạo Mô Sẹo Gừng

Nghiên cứu đã thành công trong việc xác định các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng tạo mô sẹo của gừng núi đá trong điều kiện in vitro. Kết quả này là cơ sở cho việc xây dựng quy trình nhân giống và bảo tồn gừng núi đá một cách hiệu quả. Hướng nghiên cứu tiếp theo là tối ưu hóa quy trình tạo mô sẹo, nghiên cứu sự biệt hóa mô sẹo thành cây hoàn chỉnh và đánh giá hiệu quả kinh tế của việc nhân giống gừng núi đá bằng kỹ thuật mô sẹo.

6.1. Tối Ưu Hóa Quy Trình Tạo Mô Sẹo Cho Gừng Núi Đá

Cần tiếp tục nghiên cứu để tối ưu hóa quy trình tạo mô sẹo cho gừng núi đá. Các yếu tố cần được xem xét bao gồm thành phần môi trường nuôi cấy, nồng độ chất kích thích sinh trưởng và điều kiện môi trường. Mục tiêu là đạt được tỷ lệ tạo mô sẹo cao nhất và chất lượng mô sẹo tốt nhất.

6.2. Nghiên Cứu Sự Biệt Hóa Mô Sẹo Thành Cây Hoàn Chỉnh

Nghiên cứu sự biệt hóa mô sẹo thành cây hoàn chỉnh là bước quan trọng để hoàn thiện quy trình nhân giống gừng núi đá bằng kỹ thuật mô sẹo. Cần xác định các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình biệt hóa, như tỷ lệ auxin/cytokinin và điều kiện ánh sáng. Mục tiêu là tạo ra cây hoàn chỉnh có khả năng sinh trưởng và phát triển tốt trong điều kiện tự nhiên.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Gừng (Zingiber officinable Roscoe.) là một loại cây thân thảo, lấy củ, sống lâu năm được sử dụng nhiều trong công nghiệp thực phẩm và thảo dược [32]. Chúng được trồng phổ biến ở hầu hết các nước nhiệt đới như Ấn Độ, Bangladet, Jaiwan, Jamaica, Nigieria, Indonesia, Ceylon, Sierraleone, Australia, Trung Quốc và Nhật Bản [21], gồm hơn 1200 loài cây thuộc 53 chi. Chi Zingiber gồm 85 loài thảo mộc thơm từ Đông Á và vùng nhiệt đới Australia [19]. Bộ phận chính được sử dụng là củ gừng (thân rễ, rhizome) [17].

Gừng có vị cay, thơm rất giàu các hợp chất thứ cấp như nhựa dầu, dẫn xuất phenol, zingiberene, gingerol [33]. Trong các phương pháp chữa bệnh truyền thống thường được sử dụng để điều trị bệnh đau đầu, buồn nôn, cảm lạnh, viêm khớp, thấp khớp, nhức mỏi cơ bắp, và viêm [20]. Ở Ấn Độ và Trung Quốc thời cổ xưa đã sử dụng gừng điều trị bệnh trên người và gia súc [47]. Trong công nghiệp thực phẩm, gừng được sử dụng để tạo hương vị trong sản xuất một số sản phẩm như bánh kẹo, trà, mứt, nước giải khát,…[17] Gừng thường được nhân giống bằng củ, nhưng hệ số nhân rất thấp.

Năng suất gừng không cao do nhiễm vi khuẩn gây héo (Pseudomonas solanacearum), thối rễ (Pythium aphanidermatum) và tuyến trùng (Meloidgyne spp. Những bệnh này sẽ truyền qua củ giống vào năm sau, do vậy sản xuất những dòng sạch bệnh với tỷ lệ nhân giống cao là cần thiết để có được vụ mùa với năng suất cao [50]. Đã có khá nhiều nghiên cứu về cây gừng trên thế giới như vi nhân giống [31], nuôi cấy cơ quan [34], phát sinh phôi soma [41], phát sinh cơ quan [38], nuôi cấy tế bào trần, bảo tồn phôi và một số nghiên cứu khác. Tuy nhiên, chưa có nhiều nghiên cứu về cây gừng Núi đá – một loại cây bản địa, quý và hiếm.

Theo quyết định 80/2005/QĐ - BNN về danh mục các nguồn gen quý hiếm cần được bảo tồn do Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn ban hành ngày 05/12/2005, gừng Núi đá là một trong những loài cây quý hiếm cần bảo tồn. Vì vậy, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài “ Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố đến khả năng tạo mô sẹo cây gừng Núi đá (Zingiber sp.) trong điều kiện in vitro”. Mục đích của đề tài - Nghiên cứu phương pháp khử trùng thích hợp để tạo vật liệu sạch phục vụ cho các nghiên cứu tiếp theo. - Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố đến khả năng tạo mô sẹo cây gừng Núi đá trong điều kiện in vitro.

Yêu cầu của đề tài - Xác định ảnh hưởng của phương pháp khử trùng (thời gian khử trùng, phương pháp khử trùng) đến khả năng tạo vật liệu sạch phục vụ cho tạo mô sẹo cây gừng Núi đá. - Xác định ảnh hưởng của hàm lượng đường saccharose đến khả năng tạo mô sẹo cây gừng Núi đá trong điều kiện in vitro. - Xác định ảnh hưởng của chất kích thích sinh trưởng đến khả năng tạo mô sẹo cây gừng Núi đá trong điều kiện in vitro. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 1.

Ý nghĩa khoa học - Sự thành công của đề tài cùng với những nghiên cứu của các tác giả khác sẽ tạo ra được quy trình nhân giống phù hợp cho cây gừng Núi đá trong điều kiện in vitro và phục vụ các nghiên cứu chiết xuất các hợp chất hóa học quan trọng của gừng nói chung và gừng Núi đá nói riêng. - Là cơ sở cho các nghiên cứu khoa học khác. Ý nghĩa thực tiễn - Cung cấp số lượng cây gừng Núi đá trong tự nhiên góp phần bảo tồn nguồn gen quý hiếm và khai thác triệt để những giá trị kinh tế và dược liệu của chúng. 3 Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.

Tổng quan về gừng núi đá 2. Phân loại Theo hệ thống thực vật học mới nhất cây gừng Núi đá được phân loại như sau [15]: Giới : Plantae Ngành : Magnoliophyta Lớp : Liliopsida Họ : Zingiberaceae Bộ : Zingiberales Chi : Zingiber Loài : Zingiber sp. Tên Việt Nam : Gừng Núi đá Tên khoa học : Zingiber sp. Tên khác : Gừng đá, gừng Núi đá.

Tiếng Tày gọi là khing phia. Đặc điểm phân bố Gừng là một trong những loài cây trồng phổ biến khắp thế giới, có nguồn gốc từ trung tâm Châu Á, được trồng ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới. Chúng đã trở thành cây trồng kinh tế cho nông dân ở Châu Mỹ La - tinh, Châu Phi và Đông Nam Á. Gần 50% sản lượng gừng thu hoạch xuất xứ từ Ấn Độ, một phần từ Châu Phi, Brazil, Jamica.

Trong vùng Đông Nam Á, Trung Quốc là nước có diện tích trồng gừng cao nhất (50.000 ha), kế đến là Thái Lan, Hàn Quốc và Việt Nam [47]. Ở Việt Nam, gừng được trồng từ rất lâu đời, ở khắp mọi nơi trên khắp các địa phương từ Bắc vào Nam [9]. Tuy nhiên, gừng chỉ được trồng rải rác ở trong các vườn hộ gia đình [2]. Gừng Núi đá phân bố ở một số tỉnh như Lạng Sơn, Nà Rì, Bắc Cạn, Cao Bằng, Hà Giang, Tây Bắc và miền Trung Tây Nguyên, Khánh Hòa, Gia Lai, Đắc Lắc, cây mọc tự nhiên trên các vùng núi đá, mọc xen trong đá, ở các bờ suối nơi ẩm mát - dưới tán rừng già , cây thường phát triển theo cụm (5,6 thân).

Tên gừng Núi đá bắt nguồn từ nơi chúng có khả năng sống và phát triển tốt nhất. Loại gừng này thường mọc ở những dãy núi đá cao khoảng trên 1m, củ bằng đốt ngón tay, có mùi vị thơm rất lạ lùng giống mùi bọ xít. Đặc tính sinh học Gừng là cây thân thảo, đa niên, cao từ 50 - 100 cm tùy theo đất, có nơi cao hơn 150 cm. Chúng phát triển thân ngầm dưới đất, có nhiều đốt, mỗi đốt có mầm ngủ, khi gặp điều kiện thuận lợi sẽ đâm chồi thành cây.

Bẹ lá ôm sát nhau phát triển thành thân giả trên mặt đất. Lá đơn mọc cách (so le), lá trơn, không có cuống, hình lưỡi mác, mặt bóng nhẵn, mép lá phẳng, gân giữa hơi trắng nhạt. Trục hoa mọc từ gốc (củ gừng), dài khoảng 20cm, hoa tự tạo thành bông, mọc sát nhau, hoa dài khoảng 5 cm, rộng khoảng 2 - 3cm, lá bắc hình trứng, mép lá màu vàng. Ðài hoa dài khoảng 1cm, có 3 rãnh ngắn, có 3 cánh hoa, màu vàng hơi nhạt, mép cánh hoa màu tím, nhị hoa cũng màu tím [18].

Tuy nhiên, ở nước ta gừng trồng ít khi ra hoa hoặc chưa ra hoa đã thu hoạch củ để bán [12]. Gừng là một loại cây ưa ấm. Sinh trưởng thích hợp ở những vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới,… Nhiệt độ thích hợp là 25 - 300C, khả năng sinh trưởng giảm nếu nhiệt độ thấp hơn 240C và cao hơn 300C. Gừng phát triển tốt trong điều kiện đầy đủ ánh sáng, nhưng cũng có thể thích nghi với kỹ thuật trồng xen [21].

Môi trường tốt nhất cho chúng sinh trưởng là pH = 5,5 – 6,5. Gừng thường được trồng vào khoảng tháng 3 hằng năm, có thể thu hoạch từ tháng 12 đến tháng 5 năm sau. Tuy nhiên chất lượng gừng giảm nếu như thu hoạch quá muộn vào khoảng tháng 5. Sẽ làm giảm thẩm mĩ của gừng so với gừng thu sớm.

Sau khi trồng phải mất khoảng 6 tuần thì chúng mới bắt đầu nảy mầm. Từ đó chúng bắt đầu sinh trưởng tối đa cho đến khi ra hoa. Sự hình thành hoa đánh dấu sự trưởng thành của củ và bắt đầu tăng hàm lượng chất xơ trong củ [21]. Về đặc điểm sinh học của gừng Núi đá hiện này vẫn chưa có những nghiên cứu chính thức về chúng.

Dưới đây là một số hình ảnh mô tả : 5 Hình 1. Một số hình ảnh mô tả đặc điểm hình thái cây gừng Núi đá 6 2. Thành phần hóa học Trong gừng có chứa hơn 400 chất khác nhau gồm 2 - 3% tinh dầu (Zingerberen, D -camphen), 3 - 5% chất nhựa cay như zingerol, Shogaol, chất béo, vitamin, khoáng (K, Ca, Fe, Zn,…). Những hợp chất hóa học quan trọng quyết định khả năng chữa bệnh của gừng được chia làm hai nhóm là nhóm dễ bay hơi và không bay hơi.

Nhóm hợp chất dễ bay hơi gồm oleoresin (nhựa dầu). Đây là yếu tố quyết định cho gừng có khả năng làm gia vị, trong đó chủ yếu là gingerol [46]. Những hợp chất hóa học có trong tinh dầu gừng được thể hiện trong bảng 1. Thành phần hóa học trong tinh dầu gừng Tinh dầu gừng Tinh dầu gừng khô Thành phần RI tươi (%) (%) Hexanal 770 0,1 T Hexanol 858 0,0 T Ο – xylene 884 <0,1 - Amyl acetate 895 <0,1 - α – pinene 943 0,1 0,3 Camphene 954 4,0 1,0 Heptanol 957 0,2 - Sabinene 976 3,0 0,8 β – pinene 981 1,6 0,6 Myrcene 986 0,0 2,1 6-methyl-5-hepten-2-one 994 0,9 - 1,8-cineol 1027 2,4 1,7 Limonene 1030 1,9 1,0 (E)-β-ocimene 1038 1,3 - γ-terpinene 1057 0,8 - Trans-linalool oxide 1092 0,1 - (furanoid) Undecane 1100 0,4 0,2 Camphor 1136 0,2 - Menthone 1143 0,2 - Borneol 1157 1,2 0,5 Terpinen-4-ol 1170 0,2 0,1 Menthol 1171 <0,1 T γ-terpineol 1185 1,3 0,5 Decanal 1188 0,3 T Nerol 1218 0,4 0,2 Neral 1227 1,8 T Geraniol 1243 1,8 0,5 Geranial 1252 8,5 4,4 Trans-carvone oxide 1260 0,6 0,4 7 Bornyl acetate 1268 0,2 Tr 2-undecanote 1276 0,1 Tr Undecanal 1284 0,2 - β- cubebene 1359 - 240 α- copaene 1373 - 1,50 Geranyl acetate 1367 0,1 - γ- elemene 1382 0,5 1,30 β- elemene 1403 0,4 1,00 β- caryophyllene 1418 - 1,40 Α- bergamotene 1436 1,3 1,90 β- farnesene 1448 0,1 1,50 Germacrene-D 1469 1,3 4,20 γ- muurolene 1477 1,2 3,40 Ar- curcurmene 1474 5,6 11,0 α- muurolene 1490 1,0- 2,20 Zingiberene 1487 28,6 30,3 β- bisabolene 1504 5,8 7,20 β- sesquiphellandrene 1516 2,5 6,60 γ- cadinene 1523 2,2 3,50 (Z)- nerolidol 1524 1,5 0,20 Elemol 1540 1,2 0,20 (E)- nerolidol 1553 1,4 1,20 Eudesma- 3,7(11)diene 1542 - 0,20 Cubernol 1560 - 0,20 β- guiacol 1598 - T Epi- α- cedrenol 1609 - T Sesquisabinene hydrate 1605 0,1 - Zingibernol 1620 0,1 - Zingernone 1625 0,6 - α- murrolol 1630 0,2 T β- eusdesmol 1650 0,1 - β- bisabolol 1659 0,3 0,30 β- eudesmol 1660 0,5 - Z- α- bergamotol 1692 0,0 0,10 (Z,Z)farnesol 1693 0,1 0,10 (Z,E)farnesol 1699 0,6 - α- eusdesmol 1701 1,4 - (E,Z)- farnesol 1718 0,2 - (E,E)- farnesol 1749 <0,1 0,10 (Z)- lanceol 1763 - 0,10 Tổng 92,2 92,3 Tổng các thành phần oxygenase 29,2 14,4 Tổng các thành phần hydrate 63 77,9 Nguồn: Sasid tharan et al.

Tác dụng Gừng (Zingiber officinale Roscoe.) đã được sử dụng làm dược phẩm từ thời cổ xưa. Trong y học thực nghiệm ở Đông Nam Á, gừng khô được sử dụng trong điều trị chứng khó tiêu, tiêu chảy và buồn nôn. Cả chống oxy hóa và hoạt động androgenic của Z. Officinale đã được báo cáo trên các mô hình động vật.