Đặt vấn đề Từ bao đời nay, ông cha ta đã biết sử dụng nguồn thảo dược trong tự nhiên để phòng trị nhiều bệnh. Nhưng do nhu cầu của con người, ngày nay nguồn dược liệu này đang bị khai thác quá mức và đứng trước nguy cơ cạn kiệt. Do đó việc bảo tồn, duy trì và đảm bảo nguồn dược liệu cung ứng cho thị trường là một nhu cầu rất cấp thiết. Việc áp dụng các kỹ thuật Công nghệ sinh học, đặc biệt là nhân giống in vitro các cây dược liệu là một trong những biện pháp đem lại hiệu quả và bước đầu đã có những kết quả khả quan, áp dụng vào thực tiễn đời sống.
Cây thuộc họ Gừng (Zingiberaceae family) là một trong số những cây dược liệu được nghiên cứu. Những cây sinh sản bằng thân rễ nằm dưới đất như gừng thì việc nhân giống theo phương pháp truyền thống bằng hạt, củ… là phương pháp thông thường tuy nhiên có nhiều hạn chế: Hệ số nhân thấp, thân rễ dễ bị biến đổi và chết trong quá trình sinh trưởng kéo dài, việc nhân giống gặp khó khăn do số lượng hoa và hạt ít, hiệu quả nhân của các thế hệ sau bị giảm sút; mặt khác, cây dễ bị tấn công bởi những tác nhân gây bệnh như Pythium spp. gây bệnh thối củ gừng, vi khuẩn gây héo Ralstonia solanacearum…Sử dụng kĩ thuật nhân giống in vitro có ưu điểm là sẽ tạo ra nguồn vật liệu sạch bệnh, cung cấp nguồn giống chất lượng tốt, đồng thời góp phần bảo tồn nguồn gen cây dược liệu nói chung…[39]. Đã có một số nghiên cứu về quy trình nhân giống in vitro Gừng cũng như những cây thuộc chi Zingiber [21], [25], [35], [40], [43].
Trong quá trình nhân giống in vitro, thành phần môi trường và điều kiện ngoại cảnh có thể được điều chỉnh để đạt được mục đích nuôi cấy. Trong đó, thành phần và hàm lượng chất điều hòa sinh trưởng là một trong những yếu tố được quan tâm nhất. Xuất phát từ tình hình thực tiễn, tôi tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của một số chất kích thích sinh trưởng đến khả năng tái sinh chồi, nhân nhanh và ra rễ của cây Gừng Núi Đá (Zingiber purpureum Roscoe)”. Mục đích của đề tài Bước đầu xác định được ảnh hưởng của một số chất kích thích sinh trưởng đến khả năng tái sinh chồi, nhân nhanh và ra rễ của cây Gừng Núi Đá bằng phương pháp in vitro.
Yêu cầu của đề tài - Xác định được ảnh hưởng của một số chất kích thích sinh trưởng (GA3, BA, NAA) đến quá trình tái sinh chồi của cây Gừng Núi Đá (Zingiber purpureum Roscoe). - Xác định được ảnh hưởng của một số chất kích thích sinh trưởng (BA, Kinetin) đến khả năng nhân nhanh của cây Gừng Núi Đá (Zingiber purpureum Roscoe). - Xác định được ảnh hưởng của một số chất kích thích sinh trưởng (NAA, BA) đến khả năng ra rễ của cây Gừng Núi Đá (Zingiber purpureum Roscoe). Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài -Ý nghĩa khoa học của đề tài: Quá trình nghiên cứu sẽ đánh giá được ảnh hưởng của một số chất kích thích sinh trưởng đến khả năng tái sinh chồi, nhân nhanh và ra rễ của cây Gừng Núi Đá.
Nghiên cứu góp phần xây dựng và hoàn thiện kỹ thuật nhân giống cây Gừng Núi Đá bằng phương pháp in vitro. Kết quả nghiên cứu góp phần phát triển việc nghiên cứu kỹ thuật nhân giống in vitro cây dược liệu nói chung. -Ý nghĩa thực tiễn của đề tài Kết quả nghiên cứu sẽ giúp xác định ảnh hưởng của một số yếu tố đến quy trình nhân giống cây Gừng Núi Đá bằng phương pháp in vitro, là cơ sở cho những nghiên cứu về sau. Góp phần bảo tồn và nhân giống cây Gừng Núi Đá-một trong những loại cây dược liệu địa phương có giá trị, tạo ra nguồn cây giống đồng đều với số lượng lớn, đảm bảo chất lượng cung cấp cho sản xuất và thị trường tiêu thụ.
n 3 Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Giới thiệu chung về chi Gừng (Zingiber) 2. Nguồn gốc và phân loại 2. Nguồn gốc Các cây thuộc chi Gừng (Zingiber) là một trong số những loại gia vị quan trọng và được sử dụng phổ biến nhất trên thế giới.
Hiện nay vẫn chưa xác định được cụ thể trung tâm phát sinh của gừng. Tuy nhiên, có giả thuyết cho rằng gừng bắt nguồn từ khu vực Đông Nam Á. Hiện nay, các cây thuộc chi Zingiber chủ yếu phân bố ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt của cả 2 bán cầu [39]. Phân loại Theo Hoàng Thị Sản (2006) [13], chi Gừng được phân loại: Giới (Kingdom): Thực vật (Plantae) Ngành (Phylum): Thực vật Hạt kín (Angiospermatophyta) hay Ngọc lan (Magnoliophyta) Lớp (Class): Một Lá mầm (Monocotyledonae) hay lớp Hành (Liliopsida) Bộ (Order): Gừng (Zingiberales) Họ (Family): Gừng (Zingiberaceae) Chi (Genus): Zingiber 2.
Đặc điểm thực vật học Các cây thuộc họ Gừng (Zingiberaceae) thường có thân rễ lớn, phân nhánh, chứa nhiều chất dự trữ. Lá gồm bẹ dài ôm lấy nhau tạo thành thân giả, cuống ngắn, phiến lớn, giữa cuống và bẹ lá có phần phụ gọi là lưỡi nhỏ. Thân lá thường có mùi thơm. Hoa không đều, đài tràng hình ống, tràng chia làm 3 thùy, thùy giữa lớn hơn 2 thùy bên.
Có một nhị sinh sản (ở vòng trong) với 2 bao phấn lớn; một cánh môi hình bản lớn, màu sắc sặc sỡ, do 3 nhị ghép lại và biến đổi tạo thành, nằm đối diện với nhị sinh sản. Hoa bầu dưới gồm 3 ô, mỗi ô chứa nhiều noãn. Vòi nhụy chui qua khe hở giữa 2 bao phấn và lộ ra ngoài. Quả dạng nang, đôi khi là quả mọng.
Hạt có n 4 nội nhũ và ngoại nhũ. Theo các nghiên cứu gần đây thì họ Gừng ở Việt Nam có 19 chi với khoảng 136-145 loài. Trong đó các cây thuộc chi Zingiber Boehm có các đặc điểm chung sau: Là cây thân thảo cao từ 2-3m. Cụm hoa hình nón hẹp, mọc từ thân rễ sát mặt đất hay trên ngọn thân có lá.
Đặc điểm dễ nhận biết nhất là 2 mép phần tiếp nối giữa cuống lá và bẹ lá giống như khuỷu (đầu gối), toàn cây thường có mùi hắc. Trong tự nhiên cây thường mọc ở ven suối, dưới tán rừng, ven đồi, nhiều loài được trồng. Trên thế giới có khoảng 150 loài, chủ yếu phân bố ở vùng Châu Á nóng ẩm. Ở Việt Nam có 14-17 loài [1], [2].
Giới thiệu về cây Gừng Núi Đá (Zingiber purpureum Roscoe) Loài Gừng Núi Đá hay còn gọi là Gừng Tía, Gừng Dại (Zingiber purpureum Roscoe) là loài thân thảo, cao khoảng 2m, thân rễ lớn, mùi nồng; lá không cuống, hình thuôn gốc tròn, đầu thót nhọn, mặt trên nhẵn, mặt dưới hơi có lông; lưỡi bẹ có dạng vảy mỏng, bẹ lá có khía và lông; cán hoa có lông, hình ngọn giáo; cụm hoa hình thoi, cánh môi hình tròn, chẻ sâu, màu vàng nhạt, có thùy do bên nhị lép tạo thành; bầu có lông, quả dạng nang tròn. Cây mọc ở ven đường, thung lũng nơi ẩm, trên núi đá, dưới tán rừng thưa. Phân bố chủ yếu ở Ấn Độ, Việt Nam, Thái Lan, Malaysia, Indonesia. Ở nước ta cây xuất hiện ở một số tỉnh như Lạng Sơn, Bắc Kạn, Hà Tây, Ninh Bình và một số tỉnh phía nam [3].
Cây Gừng Núi Đá ở Lạng Sơn có cây cao khoảng trên 1m, củ nhỏ bằng đốt ngón tay, có mùi thơm rất đặc trưng, lá có mùi hắc như mùi bọ xít. Một số hình ảnh của cây Gừng Núi Đá a- Hình thái cây; b- Hoa; c- Lá; d- Thân rễ (củ) 2. Giá trị của một số loài cây thuộc chi Gừng (Zingiber) 2. Giá trị dinh dưỡng Theo số liệu nghiên cứu của USDA (United States Department of Agriculture), trong củ gừng tươi có chứa khá nhiều chất dinh dưỡng khác nhau.
Phân tích thành phần trong 100g phần củ ăn được có một số chất chính sau: n 6 Bảng 2. Thành phần trong 100 g phần củ ăn được của gừng Thành phần Hàm lượng Năng lượng 335 kcal Carbohydrate 71,62g; nước 9,94g; protein 8,98g; lipit 4,24g; Các chất dinh dưỡng đường 3,39g. K 1320mg, Mg 214mg, P 168mg, Ca 114mg, Na 27mg, Fe Chất khoáng 19,8mg. Niacin (B3) 9,62mg; C 0,7mg; B6 0,626mg, Riboflavin (B2) 0,17mg, Thiamine (B1) 0,046mg; ngoài ra còn một số Vitamin vitamin khác như A, K…Trong gừng không chứa cholesteron.
Giá trị kinh tế Trước đây, gừng chủ yếu được trồng ở hộ gia đình để sử dụng tại chỗ hoặc trồng ở quy mô nhỏ để tiêu thụ trong nước. Những năm gần đây, gừng đã trở thành cây có giá trị kinh tế khá cao. Nhiều khi giá gừng thương phẩm đạt từ 15 000-20 000 đ/kg, đem lại thu nhập đáng kể cho nông dân [10]. Cây Gừng Núi Đá ở Lạng Sơn là một loại cây gia vị rất đặc sắc.
Cây thường mọc ở những dãy núi đá thuộc một số huyện của tỉnh như: Bắc Sơn, Bình Gia… Củ gừng từ lâu đã được người dân Lạng Sơn sử dụng để làm gia vị chế biến và bảo quản các món ăn đặc sản như lạp sườn, thịt xông khói, thịt ướp muối…Hiện nay Gừng Núi Đá trong tự nhiên đang bị khai thác nhiều và ngày càng khan hiếm do có giá trị cao, 1 kg có giá khoảng 1 triệu đồng [10]. Giá trị y học Các cây thuộc chi Zingiber nói chung và các loại gừng nói riêng hầu hết đều có hoạt tính dược học. Từ lâu nhân dân ta đã sử dụng Gừng vừa như 1 loại gia vị n 7 đồng thời là thảo dược. Các bộ phận trên cây Gừng hầu như đều sử dụng được tuy nhiên phổ biến nhất là thân rễ (thường gọi là củ) ở cả dạng tươi và khô.
Theo nghiên cứu gần đây, trong thân rễ (thường gọi là củ) gừng có chứa một số thành phần chính như zingiberene, cineol, gingerol, shogaol…có hoạt tính dược học, zingiberene giúp hỗ trợ tiêu hóa; gingerol và shogaol có tác dụng hạ nhiệt, chống co thắt dạ dày; cineol có tác dụng diệt nhiều loại vi khuẩn. Ngoài ra, tinh dầu của củ gừng còn có hoạt tính kháng một số loại vi sinh vật [8]. Gừng Gió còn gọi là Riềng Gió, Riềng Dại (Zingiber zerumbet Smith) được sử dụng như một vị thuốc giúp kích thích tiêu hóa, tẩy độc, bồi dưỡng, người hay bị hoa mắt, chóng mặt, phụ nữ sau khi sinh. Cây Gừng Đá đã được xếp vào nhóm giống cây thực phẩm quý hiếm cần được bảo tồn theo Quyết định 80/2005/QĐ-BNN của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn [18].
Theo Quyết định số 56/2007/QĐ-BNN năm 2007 “Về việc bổ sung 12 loài cây trồng vào danh mục loài cây trồng được bảo hộ và phân công đơn vị thực hiện khảo nghiệm DUS” thì Gừng (Zingiber officinale Roscoe) nằm trong Danh mục những loài cây trồng được bảo hộ [19]. Tình hình sản xuất và tiêu thụ Gừng trên thế giới và Việt Nam 2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ gừng trên thế giới 2.