Đặt vấn đề Hoa Sen (Nelumbo nucifera) loài cây thuỷ sinh đƣợc con ngƣời trồng và sử dụng từ rất lâu đời trên thế giới, hoa đƣợc chọn làm quốc hoa của Việt Nam. Hoa Sen đẹp, một nét đẹp mộc mạc, thuần khiết nhƣng thanh cao và giàu sức sống nhƣ tính cách và tâm hồn con ngƣời Việt Nam “gần bùn mà chẳng hôi tanh mùi bùn”. Sen có giá trị quan trọng không những về mặt dinh dƣỡng, cảnh quan, dƣợc liệu mà còn có giá trị về mặt văn hoá. Điều đặc biệt là hầu nhƣ tất cả các bộ phận của cây sen đều có giá trị sử dụng.
Từ phiến lá, cuống lá, nụ, hoa, hạt đến ngó sen, củ sen đều có thể dùng để chế biến các món ăn, thức uống ngon và bổ dƣỡng. Tại Myanmar từ cuống lá sen ngƣời ta có thể sản xuất ra tơ và vải lụa gắn với tín ngƣỡng Phật giáo (Bộ Ngoại giao Việt Nam, 2013). Hạt sen và củ sen là những thực phẩm quý, giàu dinh dƣỡng, chứa nhiều nguyên tố vi lƣợng, các vitamin, chất xơ… giúp tăng cƣờng sức khỏe cho con ngƣời. Dịch chiết các bộ phận khác nhau của cây sen có giá trị quan trọng trong việc chống oxy hóa, chống ung thƣ, chống virus, chống béo phì, trầm cảm, tiêu chảy, tim mạch, tăng huyết áp và mất ngủ (Heinrich M và cộng sự, 2009).
Riêng hoa sen còn đƣợc sử dụng trong nhiều lễ hội ở các nƣớc châu Á, là biểu tƣợng của sự tinh khiết, thiêng liêng và bất tử của nhiều nền văn hóa trong nhiều thế kỷ (Sheikh S, 2014). Tuy nhiên, hiện nay các giống sen có các đặc tính quý đang suy giảm một cách nghiêm trọng và đứng trƣớc nguy cơ mất dần theo thời gian. Hiện trạng trên do nhiều nguyên nhân nhƣ tác động của thời tiết khắc nghiệt, ô nhiễm môi trƣờng nƣớc cùng với phƣơng thức tự để giống, lối canh tác theo kinh nghiệm dân gian, tự phát của ngƣời dân. Theo Nguyễn Phƣớc Tuyên (2007), phƣơng pháp nhân giống truyền thống bằng hạt và củ có đặc điểm là dễ tiến hành, tuy nhiên 1 năm chỉ thu hoạch đƣợc hạt và củ một lần vì mỗi năm có 1 vụ nên hệ số nhân không cao.
Phƣơng pháp nuôi cấy mô in vitro vừa có hệ số nhân cao, lại thu đƣợc các cây giống có kích cỡ đồng đều về kiểu gen lẫn kiểu hình nên rất có triển vọng trong sản xuất ở quy mô công nghiệp. Tuy nhiên nuôi cấy in vitro tỉ lệ cây bị thuỷ tinh thể cao, chƣa sát với môi trƣờng sen ngoài tự nhiên chính vì vậy phƣơng pháp nuôi cấy vi thuỷ canh hiện nay là một hƣớng đi mới và triển vọng có thể khắc phục hiện tƣợng trên. 1 Nghiên cứu nhân giống in vitro và vi thuỷ canh giống hoa Sen (Nelumbo nucifera) này nhằm mục đích xác định đƣợc loại môi trƣờng khoáng, các chất điều tiết sinh trƣởng cũng nhƣ chất bổ sung phù hợp nhất cho quá trình nhân giống hoa Sen. nhằm góp phần vào công tác bảo tồn và phát triển loài hoa quý hiếm của Việt Nam cũng nhƣ hƣớng đến việc nhân nhanh cây con phục vụ cho thƣơng mại hóa loài hoa đẹp và có giá trị kinh tế cao này.
Xuất phát từ những ƣu điểm và nhu cầu cấp bách trên chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu kết hợp vi thủy canh và in vitro trong nhân giống cây sen Hồng (Nelumbo nucifera gaertn)”. Mục đích và yêu cầu 1. Mục đích nghiên cứu Mục đích nghiên cứu xác định môi trƣờng thích hợp để nhân giống hoa sen Hồng (Nelumbo nucifera Gaertn) qua hai hệ thống in vitro và vi thuỷ canh với hệ số nhân cao. Yêu cầu nghiên cứu - Tạo vật liệu khởi đầu in vitro.
- Xác định môi trƣờng thích hợp cho nhân nhanh chồi điều kiện in vitro và vi thủy canh - Xác định môi trƣờng thích hợp cho giai đoạn ra rễ cây in vitro và vi thủy canh. - Đánh giá khả năng sinh trƣởng của cây sen giai đoạn thích ứng tự nhiên. 2 PHẦN II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Tổng quan chung về hoa sen 2.
Nguồn gốc và phân loại Cây sen có tên khoa học là Nelumbo nucifera Gaertn., thuộc chi Nelumbo Adans thuộc họ Nelumbonaceae, bộ Quắn hoa Proteales, lớp thực vật hai lá mầm Magnoliopsida (Phạm Hoàng Hộ, 1999). Là loại cây thủy sinh đa niên có nguồn gốc từ các nƣớc châu Á nhiệt đới, xuất phát từ Ấn Độ (Makino, 1979) sau đó đƣợc đƣa đến Trung Quốc, Nhật Bản, vùng Bắc châu Úc và nhiều nƣớc khác. Ngày nay, cây sen đƣợc trồng phổ biến tại Ấn Độ, Nhật Bản, Trung Quốc…(Nguyen Q, 2001a). Năm 1972, các nhà khảo cổ của Trung Quốc đã tìm thấy hóa thạch của hạt sen 5.000 tuổi ở tỉnh Vân Nam.000 tuổi khác đƣợc tìm thấy ở tỉnh Chekiang (Xueming, 1987).
Một lƣợng lớn hạt sen đƣợc tìm thấy ở tỉnh Shan-tung, Liaoning và ngoại thành phía Tây Bắc Kinh trong suốt giai đoạn 1923-1951 có niên đại trên 1. Các nhà khảo cổ Nhật Bản cũng tìm thấy những hạt sen đã bị đốt cháy trong hồ cổ sâu 6 m tại Chiba có niên đại 1. Điều này khiến ngƣời ta tin rằng một số giống sen có nguồn gốc từ Nhật Bản nhƣng các giống sen lấy củ thì xuất phát từ Trung Quốc. Phân loại Trong bộ sen chỉ có duy nhất một họ sen và trong họ sen chỉ có một chi Nelumbo Adans với hai loài rất gần nhau là N.
đƣợc phân bố ở châu Á và châu Đại Dƣơng. Có khoảng 60 tên gọi khác nhau dành cho loài này ở Trung Quốc (Tian D, 2008). nucifera có hoa màu hồng, đỏ hay trắng, thân dày, cao và nhiều gai, củ phát triển ở đáy ruộng hoặc ao, lá gần tròn có đƣờng kính lớn. lutea Willd phân bố ở Bắc và Nam Mỹ, mở rộng ra phía Nam Columbia (Tian D, 2008).
Loài này có hoa màu vàng, hình thành ở tầng nƣớc nông rồi phát triển ra vùng nƣớc sâu hơn, mực nƣớc thích hợp từ 0,6-2,0 m. Thời gian nở hoa từ tháng 6-9, hoa có đƣờng kính từ 7,6-20,0 cm, kéo dài 3-4 ngày. Ở châu Mỹ, môi trƣờng sống của cây sen trong tự nhiên đã và đang bị phá hủy nên những quần thể sen 3 của loài N. lutea Willd đã giảm đáng kể về diện tích, chúng đã đƣợc đƣa vào danh sách loài có nguy cơ tuyệt chủng ở New Jersey, Pennsylvania và bị đe dọa ở Michigan, Delawar.
Ngoài ra, tùy vào mục đích sử dụng của từng giống sen, các nhà khoa học Trung Quốc đã phân loại cây sen thành 3 nhóm: nhóm sen lấy củ, nhóm sen lấy hạt, nhóm sen lấy hoa (Nguyễn Phƣớc Tuyên, 2007). Đặc điểm thực vật học cơ bản của cây sen Sen là loài thực vật hai lá mầm, số nhiễm sắc thể 2n = 16. Cây sen bao gồm rễ và củ sen, thân, lá, hoa, gƣơng và hạt (Nguyễn Phƣớc Tuyên, 2007) 2. Rễ và củ sen Sen có rễ chùm, mỗi đốt của thân rễ có khoảng 20 - 50 rễ.
Khi còn non rễ có màu trắng kem, khi trƣởng thành rễ chuyển sang màu nâu. Thân rễ (còn gọi là củ): Thân rễ sen có hình dạng giống nhƣ cái xúc xích, có màu trắng kem xen lẫn màu nâu. Thân rễ đƣợc hình thành từ một đoạn rễ, thƣờng có 3 - 4 lóng, dài 60 - 90 cm, lóng cuối có đƣờng kính 4 - 6 cm, dài 10 - 15 cm. Lóng thứ hai to nhất, đƣờng kính 5 - 10 cm, dài 10 - 12 cm.
Lóng thứ nhất ngắn khoảng 5 - 10 cm và mang thân mới. Cấu tạo của thân rễ thƣờng xốp để không khí thông suốt chiều dài của củ sen. Thân Thân (hay cuống lá) màu xanh, hình trụ, dài 1-1,5m, có nhiều gai, thƣờng xốp. Khi còn non thân nhỏ, mềm, xốp; cứng và có gai khi già.
Lá Lá sen thƣờng lớn, hơi tròn có đƣờng kính 20-100 cm và có màu xanh xám, xanh đậm. Gân lá xuất phát từ tâm toả đều ra mép lá. Lá đầu tiên nảy mầm từ hạt có màu xanh hơi ửng đỏ, nhỏ, yếu và phiến lá cuốn vào trong. Lá thứ hai nổi trên mặt nƣớc nhƣng thân vẫn còn rất yếu, những lá tiếp theo vƣơn khỏi mặt nƣớc.
Hoa Hoa lƣỡng tính, mọc đơn độc, thƣờng có màu hồng hay trắng. mầm hoa vƣơn ra vào mùa xuân, đối xứng hoàn toàn và có đƣờng kính 8-20 cm. Hoa thƣờng có 4-6 đài hoa 4 màu xanh hay đỏ. Bên trong cánh hoa có nhiều nhị màu vàng, có hơn 200 nhị.
Mỗi nhị hoa có 2 bao phấn hai ô, nứt theo một kẻ dọc. Trung đới mọc dài ra thành một phần phụ màu trắng gọi là gạo sen có hƣơng thơm; bộ nhụy gồm nhiều lá noãn rời nằm xếp vòng trên một đế hoa hình nón ngƣợc gọi là gƣơng sen. Gương sen Gƣơng sen đƣợc đính vào phần cuối cùng của cuống hoa nằm phía trong cánh sen. Gƣơng sen có những lỗ nhỏ chứa các lá noãn.
Mỗi lá noãn có 1-2 noãn nhƣng sau chỉ có 1 noãn phát triển thành quả - chính là hạt sen. Hạt sen Hạt sen nằm hoàn toàn bên trong gƣơng sen. Hạt sen trƣởng thành có dạng quả bế với núm nhọn, phần trƣớc mỏng và cứng, có màu lục, phần giữa chứa tinh bột màu trắng ngà và trong cùng là tâm (tim) sen, hạt sen lép chỉ chứa nƣớc và không khí, chính hai yếu tố này quyết định đến sức sống của hạt sen. Khi còn non và trƣởng thành vỏ hạt sen có màu xanh, khi già vỏ hạt chuyển màu nâu rồi sang màu đen, vỏ hạt khô cứng lại gọi là sen lão.
Tâm sen chứa 2 chồi mầm màu xanh do có chứa chlorophyll, giúp cây có thể quang hợp ngay khi vừa mới nảy mầm. Giá trị của cây sen 2. Giá trị dinh dưỡng Theo Ngọc Mai (2018), Hạt sen là một nguồn dinh dƣỡng, vitamin và khoáng chất dồi dào. Cứ 100g hạt có thể cung cấp 0.621 mg mangan, 168 mg phốt pho, 0.171mg vitamin B1, 56 mg magie, 17.28gr carbohydrate và 0.
Ngoài ra cũng chứa nhiều acid amino nhƣ 0.264gr lysine và 0. 5 Các bộ phận của cây sen nhƣ hạt, ngó, củ đƣợc sử dụng nhiều trong lĩnh vực thực phẩm do chứa nhiều chất dinh dƣỡng bổ ích, chúng bao gồm protein, lipid, glucid, các chất khoáng (Ca, Fe, P, Na, K, Mg, Zn), tro, cellulose, vitamin (B1, B2, C) và nhiều amino acid không thay thế, rất cần thiết cho con ngƣời (Pal I. Giá trị y học Điều thú vị là tất cả các bộ phận của cây sen đều đƣợc sử dụng làm thuốc thảo dƣợc thuộc nhóm an thần. Củ sen: chứa nhiều khoáng chất và là nguồn thực phẩm bổ dƣỡng cho sức khoẻ con ngƣời.
Trong nghiên cứu mới nhất của Yoo và cộng sự (2020) đã chỉ ra vai trò to lớn của củ sen lên men trong việc điều trị bệnh viêm loét dạ dày do rƣợu gây ra.