Đặt vấn đề Họ Gừng bao gồm khoảng 47 chi và hơn 1.000 loài , phân bố ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, chủ yếu ở nam và đông nam châu Á. Ở Việt Nam hiện nay biết gần 20 chi và gần 100 loài, trong đó Gừng núi đá là một trong những loài có giá trị lớn [13]. Tên khoa học Zingiber purpureum Roscoe , họ Gừng zingiberaceae, thuộc chi Gừng zingiber, bộ Gừng Zingiberales. Cây Gừng núi đá cao khoảng từ 0,3-1m, thân rễ dạng củ phân nhiều nhánh [12].
Từ đời nhà Minh Trung Quốc nhà y học nổi tiếng Lý Thời Châu đã viết trong cuốn “ Bản Thảo Cương Mục” như sau: “Gừng đắng mà không hôi, đắng có thể xua tà, đuổi ác, có thể ăn sống, ăn chín, ngâm giấm, làm tương, ngâm muối, xào với mật, đường. Cũng có thể làm rau, làm kẹo, làm thuốc rất có lợi”. Nước Gừng tính ôn có công dụng long đờm chữa ho. Vỏ Gừng tính mát có công dụng tỳ vị, tiêu viêm ,sưng, Gừng khô tính nhiệt, dùng ấm, có công dụng giải hàn, trừ tỳ vị hư hàn.
Lá Gừng có tính ôn có tác dụng hỗ trợ tiêu hóa, hoạt huyết. Ngày nay với khoa học và kỹ thuật phát triển cây Gừng có tác dụng đặc biệt đã được phát hiện như hoạt tính kháng virus, chống oxy hóa và kháng khuẩn. Tuy nhiên nguồn gen cây họ Gừng đang có nguy cơ mất mát nhanh do sự khai thác quá mức. Theo quyết định số 80/2005QĐ- BNN của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn từ năm 2005 cây Gừng núi đá đã được xếp vào nhóm cây thực phẩm quý hiếm cần được bảo tồn.
Vì vậy Gừng núi đá rất cần có định hướng để bảo tồn đúng đắn để phục vụ trong tương lai [20]. n 2 Do đó chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu giống cây Gừng núi đá (Zingiber purpureum Roscoe ) bằng phương pháp in vitro”.Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu thành công quy trình nhân giống cây Gừng núi đá bằng phương pháp in vitro.Yêu cầu - Xác định được thời gian khử trùng thích hợp - Xác định được môi trường nuôi cấy thích hợp đến khả năng tái sinh Gừng núi đá. - Xác định được ảnh hưởng của các chất kích thích sinh trưởng (BA, Kinetin, NAA) đến qua trình nhân nhanh chồi, ra rễ chồi Gừng núi đá. - Xác định được ảnh hưởng của nồng độ NAA đến khả năng cảm ứng rễ của chồi Gừng núi đá.
- Xác định được loại giá thể phù hợp đến khả năng sinh trưởng và phát triển của cây con in vitro trong vườn ươm. Ý nghĩa khoa học và thực tiến của đề tài 1. Ý nghĩa khoa học Kết quả nghiên cứu sẽ xây dựng được biện pháp kỹ thuật nhân giống Gừng núi đá bằng phương pháp in vitro. Đánh giá được chất kích thích sinh trưởng, thành phân môi trường nuôi cấy và thời gian khử trùng trong quy trình nhân giống Gừng núi đá bằng phương pháp in vitro.
Ý nghĩa thực tiến - Đề xuất được quy trình nhân nhanh giống Gừng núi đá bằng phương pháp nuôi cấy in vitro, để đảm bảo cung cấp số lượng lớn cây giống có chất lượng cao phục vụ cho sản xuất. - Bảo tồn được loại dược liệu quý. n 3 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Giới thiệu về Gừng núi đá 2.
Phân loại Theo hệ thống thực vật học mới nhất cây Gừng núi đá được phân loại như sau: Giới : Plantae Nghành : Magnoliophyta Lớp : Liliopsida Bộ : Zingiberales Họ : Zingiberaceae Chi : Zingiber Loài : Zingiber purpureum Roscoe Tên Việt Nam: Gừng núi đá Tên khoa học: Zingiber purpureum Roscoe Tên khác: Cây Ngải, Zơ Rơng, Gừng Gié, Gừng Tía. Tên nước ngoài: Zingiber cassumunar Roxb.Đặc điểm hình thái Cây thân thảo cao 1-1,4m, thân rễ dạng củ, phân nhánh, màu trắng, lúc củ còn non có màu vàng nhạt, thơm. Củ càng già càng to và chắc trong ruột củ có màu vàng, mùi thơm ngọt, dễ chịu. Thân khí sinh khỏe, mọc thẳng đứng [10].
Lá mọc xếp lớp, không cuống mọc thành hai dãy, thuôn dài đầu nhọn, dài khoảng 20cm, rộng 5cm, mặt trên nhẵn , mặt dưới có lông rải rác, bẹ lá to nhẵn, lưỡi bẹ tròn dễ gãy [10]. n 4 Cụm hoa dạng trứng, đôi khi hình trụ, mọc từ thân rễ trên một cán mập, dài 20- 30cm, phủ bởi những lá bắc xếp lợp, mép màu lục nhạt, đôi khi pha hồng. Đài hoa nhỏ, tràng hoa có ống loe thành thùy màu trắng, một nhị, bao phấn dài hơn trung đới, cánh môi rộng màu vàng nhạt, chia ba thùy ngắn, nhị lép tạo thành thùy bên của cánh môi,bầu hình elip [10]. Quả nang hình bầu dục, chứa ít hạt màu đen, có áo mềm mầu trắng.
Mùa hoa : tháng 7-9 2. Đặc điểm phân bố Gừng núi đá có nguồn gốc từ Ấn Độ, hiện nay có mặt ở các vùng nhiệt đới như Polynesia, Hawaii, Đông Nam Á bao gồm một số nước như Malaysia, Thái Lan, Lào, Việt Nam và Nam Trung Quốc. Ở nước ta cây xuất hiện tự nhiên khá nhiều ở vùng núi cao Trà Bồng( Quảng Ngãi), một số vùng rừng núi ở Tây Nguyên, Tây Bắc và vùng đồng bằng có địa hình núi ở miền Tây. Hiện nay Gừng núi đá được trồng ở nhiều nơi để làm thuốc [3][10].
Sinh thái, trồng trọt 2. Sinh thái Gừng núi đá ưa khí hậu nóng ẩm, ưa ánh sáng, có thể bị che bóng một phần trong ngày, thường mọc ở ven rừng và dưới tán rừng kín thường xanh. ở vùng trung du và đồng bằng cây mọc lẫn trong các lùm bụi dưới chân đồi hoặc quanh làng bản. Cây sinh trưởng mạnh vào mùa hè, nhiệt độ thích hợp 21-27°C, lượng mưa hang năm 1500- 2500mm.
Gừng gió có hệ thống rễ phát triển, mỗi năm từ một nhánh mẹ có thể mọc thêm 2-3 nhánh con. Do đó, trong tự nhiên cây thường tạo thành những bụi lớn, có khi chiếm 1-2m [10]. Trồng trọt Cây thích hợp ở vùng có một mùa khô ngắn, có nhiệt độ không khí tương đối cao trong thời kỳ của Gừng thành thục. Vì vậy, khí hậu ở nhiều địa phương ở miền Nam nước ta thích hợp cho trồng Gừng núi đá.
Cây cần đất n 5 tương đối tốt, tầng đất dày, tơi xốp, ít đá lẫn, Khả năng dữ nước lớn nhưng thoát nước tốt, có độ ẩm đầy đủ trong suốt thời gian cây sinh trưởng, tốt nhất là đất thịt không ưa đất cát và đất sét. Đất có hàm lượng mùn cao rất thích hợp cho trồng Gừng núi đá [12]. Cắt các đoạn thân ngầm ( củ) dài 2,5-5 cm, trên mỗi đoạn thân ngầm có ít nhất một mắt mầm ( chồi ngủ) để làm giống trồng. Giống Gừng có thể lấy ngay sau khi thu hoạch để trồng hoặc bảo quản trong thời gian ngắn ở nơi khô, thoáng mát sau đó mới đem trồng.
Cây được đem trồng vào tháng 2-3 âm lịch, sau 10- 20 ngày, mắt mầm bắt đầu nảy chồi non và lá non, sau một năm sẽ cho thu hoạch củ [12]. Thành phần hóa học và tác dụng dược lý Gùng núi đá chứa nhiều tinh dầu, dầu béo và nhựa,. Thành phần chủ yếu của tinh dầu là các monoterpen chiếm 13% và nhiều sesquiterpen. Các monoterpen gồm α-pinen, camphen, limonene, cineol và camphor.
Các sesquiterpen chủ yếu là các humulen chiếm 27%, sesquiterpen monoterpen monocyelic ceton và 37,5% zerumbon. Nhiều loại hợp chất thứ cấp cũng được phân lập từ Gừng núi đá như terpenoid, flavonoid [10]. Trong số đó, zerumbon là thành phần chính của thành phần Gừng núi đá và được xem là hoạt chất chính có tác dụng sinh học đáng chú ý. Zerumbom có tác dụng ức chế sự phát triển của tụ cầu vàng và trực cầu lao.
Zerumbon là một serquiterpen dạng tinh thể được phân lập từ tinh dầu Gừng núi đá. Thành phần có hoạt tính sinh học này có cấu trúc rất đặc biệt và duy nhất, với một nối ceton lieen hợp ở vị trí C số 11, nhờ đó nó có tác dụng sinh học rất đặc biệt. Các nghiên cứu trong và ngoài nước cũng đã góp phần làm rõ hơn về zerumbon. Gừng núi đá đang trở nên dần quen thuộc ở các nước Đông Nam Á và được sử dụng trong các bài thuốc truyền thống, đem lại hiệu quả trong điều trị n 6 một vài bệnh.
Ở Malysia, rễ Gừng núi đá được sử dụng rộng rãi trong điều trị các bệnh như đau bụng, buồn nôn, đau họng, ho, trị vết thâm, sẹo, chữa đau mắt, chữa bệnh gan, chữa thấp khớp, chữa khối u ác tính,chữa hen suyễn [6][10]. Cơ sở khoa học của nuôi cấy mô tế bào thực vật (in vitro) 2. Khái niệm nuôi cấy mô tế bào thực vật Nhân giống vô tính là hình thức nhân giống qua các cơ quan dinh dưỡng ( thân, lá,củ, vỏ…) bao gồm các phương pháp giâm cành, chiết cành, mắt ghép và nuôi cấy mô in vitro. Trong đó nuôi cấy mô được gọi là phương pháp hữu hiệu nhất[2].
Nuôi cấy mô tế bào thực vật là thuật ngữ dùng chung để chỉ quá trình nuôi cấy in vitro và các nguyên liệu thực vật hoàn toàn sạch các vi sinh vật trên môi trường dinh dưỡng nhân tạo, trong điều kiện vô trùng. Kỹ thuật nuôi cấy mô dùng cho cả hai mục đích nhân giống và cải thiện di truyền, sản xuất sinh khối các sản phẩm hóa sinh, bệnh thực vật, duy trì và bảo vệ các nguồn gen quý…[2]. Tính toàn năng của tế bào Nguyên lý cơ bản của nhân giống nuôi cấy mô tế bào là tính toàn năng của tế bào thực vật. Theo quan điểm của sinh học hiện đại thì mỗi tế bào riêng rẽ đã phân hóa đều mang toàn bộ lượng thông tin di truyền cần thiết và đầy đủ của hệ gen và môi trường.
Do đó, khi gặp điều kiện thuận lợi cơ quan, mô, tế bào đều có thể phất triển thành một cá thể mới hoàn chỉnh mang những đặc tính di truyền giống như cây mẹ [1]. Phản phân hóa và phân hóa tế bào 2. Sự phân hóa tế bào Sự sinh trưởng của tế bào gồm hai giai đoạn: Giai đoạn phân chia tế bào và giai đoạn dãn của tế bào. Trong hai giai đoạn này tế bào chưa có những đặc trưng riêng về cấu trúc và chức năng [14].
Sau đó, các tế bào bắt đầu phân hóa thành các mô chuyên hóa để đảm nhận các chức năng khác nhau; các tế bào trong giai đoạn này có các đặc trưng riêng về cấu trúc và chức năng [14]. Có thể nói rằng sự phân hóa tế bào là sự chuyển tế bào phôi sinh thành các tế bào mô chuyên hóa [14]. Sự phản phân hóa tế bào Sự phản phân hóa tế bào là quá trình ngược lại với sự phân hóa tế bào.