Nghiên cứu quy trình nhân giống in vitro và ex vitro cây sâm nam núi Dành (Callerya speciose)

Nghiên cứu quy trình nhân giống in vitro và ex vitro cây sâm nam núi Callerya speciosa, nâng cao hiệu quả sản xuất và bảo tồn giống.

Chuyên ngành

Công nghệ sinh học

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

khóa luận tốt nghiệp

2022

83
1
0

Phí lưu trữ

30 Point

Mục lục chi tiết

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

1. PHẦN 1: MỞ ĐẦU

1.1. Mục đích và yêu cầu

1.2. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn

1.2.1. Ý nghĩa khoa học

1.2.2. Ý nghĩa thực tiễn

2. PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1. Giới thiệu chung về cây Sâm Nam núi Dành

2.1.1. Nguồn gốc, phân bố

2.1.2. Vị trí phân loại

2.1.3. Đặc điểm thực vật học

2.1.4. Đặc điểm sinh thái

2.1.5. Công dụng

2.2. Nghiên cứu nhân giống in vitro của một số loại cây thuốc

3. ĐỐI TƯỢNG, VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1. Đối tượng, vật liệu, địa điểm và thời gian nghiên cứu

3.1.1. Vật liệu nghiên cứu

3.1.2. Điều kiện nuôi cấy

3.1.3. Địa điểm và thời gian nghiên cứu

3.2. Phương pháp nghiên cứu

3.3. Nội dung nghiên cứu

3.3.1. Hoàn thiện một số công đoạn trong quy trình nhân giống in vitro cây Sâm Nam núi Dành

3.3.2. Hoàn thiện một số công đoạn trong giai đoạn nhân giống ex vitro Sâm Nam núi Dành

3.3.3. Các chỉ tiêu theo dõi

3.3.4. Phương pháp bố trí thí nghiệm

3.3.5. Phương pháp xử lý số liệu

4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

4.1. Kết quả nghiên cứu hoàn thiện một số công đoạn trong giai đoạn nhân giống in vitro Sâm Nam núi Dành

4.1.1. Ảnh hưởng của tổ hợp BA và IBA đến khả năng nhân nhanh của Sâm Nam núi Dành

4.1.2. Ảnh hưởng của hàm lượng đường đến sự sinh trưởng và phát triển của Sâm Nam núi Dành

4.1.3. Ảnh hưởng của từ tính đến sự sinh trưởng và phát triển của Sâm Nam núi Dành

4.1.4. Ảnh hưởng của 2,4D, αNAA và TDZ đến khả năng ra rễ của Sâm Nam núi Dành

4.1.5. Ảnh hưởng của môi trường nền đến khả năng ra rễ của Sâm Nam núi Dành

4.1.6. Ảnh hưởng của acid humic đến khả năng ra rễ sâm Nam núi Dành

4.1.7. Ảnh hưởng của các nền giá thể đến sự sinh trưởng và phát triển của Sâm Nam ngoài môi trường tự nhiên

4.2. Kết quả nghiên cứu hoàn thiện một số công đoạn trong quy trình nhân giống ex vitro sâm Nam núi Dành

4.2.1. Ảnh hưởng của nồng độ αNAA đến khả năng ra rễ trong kỹ thuật vít cành

4.2.2. Ảnh hưởng của nồng độ αNAA đến khả năng ra rễ trong kỹ thuật giâm cành cây Sâm Nam núi Dành

5. PHẦN V: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về quy trình nhân giống in vitro và ex vitro cây sâm nam núi Dành

Cây sâm nam núi Dành (Callerya speciosa) là một loại cây quý hiếm, có giá trị dược liệu cao. Nghiên cứu quy trình nhân giống in vitro và ex vitro cho cây sâm nam núi Dành đang trở thành một chủ đề quan trọng trong bảo tồn và phát triển nguồn gen quý này. Quy trình nhân giống in vitro giúp tạo ra cây giống đồng nhất, chất lượng cao trong thời gian ngắn, trong khi quy trình ex vitro giúp cây phát triển tốt hơn trong môi trường tự nhiên.

1.1. Đặc điểm sinh học của cây sâm nam núi Dành

Cây sâm nam núi Dành có tên khoa học là Callerya speciosa, thuộc họ đậu. Cây có đặc điểm sinh trưởng mạnh mẽ trong mùa xuân và mùa hè, với hoa nở vào tháng 6-9 và quả vào tháng 9-12. Cây ưa đất ẩm, không chịu được úng, và có khả năng tái sinh tốt.

1.2. Ý nghĩa của việc nghiên cứu quy trình nhân giống

Nghiên cứu quy trình nhân giống in vitro và ex vitro không chỉ giúp bảo tồn nguồn gen quý mà còn cung cấp cây giống chất lượng cao cho sản xuất. Điều này góp phần vào việc phát triển bền vững và bảo vệ đa dạng sinh học.

II. Thách thức trong quy trình nhân giống cây sâm nam núi Dành

Mặc dù quy trình nhân giống in vitro có nhiều ưu điểm, nhưng vẫn gặp phải một số thách thức lớn. Giai đoạn ra rễ là một trong những giai đoạn khó khăn nhất, với tỷ lệ thành công thấp. Việc xác định nồng độ chất điều tiết sinh trưởng phù hợp cũng là một vấn đề cần được nghiên cứu kỹ lưỡng.

2.1. Khó khăn trong giai đoạn ra rễ

Giai đoạn ra rễ của cây sâm nam núi Dành thường gặp khó khăn do yêu cầu nồng độ chất điều tiết sinh trưởng cao. Nghiên cứu cho thấy tỷ lệ ra rễ chỉ đạt khoảng 29,4% với nồng độ αNAA và IBA không phù hợp.

2.2. Tình trạng khai thác và bảo tồn

Cây sâm nam núi Dành đang bị khai thác quá mức, dẫn đến nguy cơ cạn kiệt nguồn gen. Việc bảo tồn và phát triển các khu vực trồng cây là rất cần thiết để duy trì nguồn gen quý này.

III. Phương pháp nhân giống in vitro cho cây sâm nam núi Dành

Phương pháp nhân giống in vitro cho cây sâm nam núi Dành bao gồm việc sử dụng môi trường nuôi cấy thích hợp và các chất điều tiết sinh trưởng. Môi trường MS với các thành phần như BA và IBA đã được chứng minh là hiệu quả trong việc kích thích sự phát triển của chồi.

3.1. Môi trường nuôi cấy tối ưu

Môi trường nuôi cấy MS bổ sung 0,5 mg/l BA và 0,5 mg/l IBA cho thấy hiệu quả cao nhất trong việc nhân nhanh cây sâm nam núi Dành, với hệ số nhân đạt 2,78 chồi/mẫu.

3.2. Ảnh hưởng của đường và từ tính

Hàm lượng đường trong môi trường nuôi cấy và ảnh hưởng của từ tính cũng có tác động lớn đến sự sinh trưởng và phát triển của cây. Nghiên cứu cho thấy rằng việc tối ưu hóa các yếu tố này có thể cải thiện đáng kể tỷ lệ thành công.

IV. Phương pháp nhân giống ex vitro cho cây sâm nam núi Dành

Phương pháp nhân giống ex vitro cho cây sâm nam núi Dành bao gồm việc sử dụng các kỹ thuật như giâm cành và vít cành. Những phương pháp này cần được tối ưu hóa để đạt được tỷ lệ ra rễ cao hơn và cây giống phát triển tốt hơn trong môi trường tự nhiên.

4.1. Kỹ thuật giâm cành

Kỹ thuật giâm cành cho cây sâm nam núi Dành hiện tại cho tỷ lệ ra rễ thấp. Nghiên cứu cho thấy nồng độ αNAA 2000 ppm là thích hợp nhất, nhưng tỷ lệ ra rễ chỉ đạt 13,33%.

4.2. Kỹ thuật vít cành

Kỹ thuật vít cành cho cây sâm nam núi Dành cho kết quả khả quan hơn, với tỷ lệ ra rễ đạt 83% khi sử dụng nồng độ αNAA 2000 ppm. Điều này cho thấy tiềm năng của phương pháp này trong việc nhân giống cây.

V. Kết luận và triển vọng tương lai cho cây sâm nam núi Dành

Nghiên cứu quy trình nhân giống in vitro và ex vitro cho cây sâm nam núi Dành đã chỉ ra nhiều tiềm năng nhưng cũng không ít thách thức. Việc hoàn thiện quy trình nhân giống sẽ góp phần bảo tồn nguồn gen quý và phát triển bền vững cho cây sâm nam núi Dành.

5.1. Tương lai của nghiên cứu

Nghiên cứu cần tiếp tục để tìm ra các phương pháp tối ưu hơn cho việc nhân giống cây sâm nam núi Dành, nhằm nâng cao tỷ lệ thành công và chất lượng cây giống.

5.2. Đề xuất biện pháp bảo tồn

Cần có các biện pháp bảo tồn hiệu quả cho cây sâm nam núi Dành, bao gồm việc phát triển các khu bảo tồn và khuyến khích trồng cây tại các địa phương để giảm áp lực khai thác.

15/07/2025
Nghiên cứu hoàn thiện một số công đoạn trong quy trình nhân giống in vitro và ex vitro cây sâm nam núi dành callerya speciose

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Sâm Nam núi Dành có tên khoa học là Callerya speciosa (Champ. ex Benth), được phát hiện chủ yếu ở chân núi Dành thuộc huyện Tân Yên, tỉnh Bắc Giang. Sâm Nam còn có các tên khác như là sâm Trâu, dây Cát Sâm. Rễ củ sâm Nam được dùng làm thuốc có tác dụng thông kinh lạc, bổ nhuận phế, chữa suy nhược cơ thể, chán ăn, ho có đờm, nhức đầu, sốt, bí tiểu.

Rễ củ chứa bột, có thể chế rượu dùng làm thuốc bổ mát, chữa nhức đầu, khát nước, bí đái. Do có nhiều công dụng quý nên hiện nay giá thành của sâm cao, dao động khoảng 2 triệu/1kg nên Sâm Nam núi Dành bị khai thác ồ ạt, không kiểm soát dẫn đến nguy cơ cạn kiệt và tuyệt chủng nguồn nguyên liệu. Một nguyên nhân khác làm cho nguồn gen quý này ngày càng cạn kiệt là cây Sâm Nam núi Dành rất khó nhân giống. Hạt được trồng trong tự nhiên có tỷ lệ nảy mầm thấp dưới 10% (Đồng Thị Kim Cúc, 2018), cây chủ yếu được nhân giống bằng phương pháp vít cành.

Tuy nhiên phương pháp này phải mất 6 tháng để ra rễ, hệ số nhân giống thấp. Vào năm 2010, người ta biết được rằng cây sâm Nam duy nhất còn sót lại được tìm thấy dưới chân núi Dành trong khu vườn nhà ông Thân Hải Đăng. Năm 2012, Trung tâm Khoa học công nghệ và Môi trường huyện Tân Yên thực hiện đề tài khoa học “Bảo tồn và nhân giống Sâm Nam núi Dành”. Qua nghiên cứu đã xác định được cây Sâm Nam núi Dành có tên khoa học là Callerya speciosa, các nhóm chất chính trong mẫu sâm là saponin (hoạt chất chính tạo nên những công dụng kỳ diệu của sâm), flavonoid (hoạt chất chống lão hóa), acid hữu cơ, acid amin.

Hàm lương saponin của sâm Nam tương đương với hàm lượng saponin của sâm Hàn Quốc và chỉ kém hàm lương saponin ở sâm Ngọc Linh. Hiện nay việc nghiên cứu nhân giống và bảo tồn nguồn gen cây Sâm Nam núi Dành đang dần được nhiều nhà khoa học biết đến và quan tâm. Trong 1 đó, nhân giống in vitro có thể tạo ra các cây giống đồng nhất có chất lượng cao với số lượng lớn trong thời gian ngắn. Tuy nhiên, quy trình nhân in vitro của sâm Nam núi Dành lại gặp khó khăn trong giai đoạn ra rễ và yêu cầu nồng độ chất điều tiết sinh trưởng cao.

Năm 2015, Nguyễn Thị Minh Hiền đã khẳng định 15 mg/l αNAA + 3,0 mg/l IBA, tỷ lệ chồi tạo rễ chỉ đạt 29,4%. Năm 2021, Nguyễn Xuân Tài đã khẳng định giai đoạn ra rễ, các đoạn ngọn có chiều dài 6-7cm được tạo vết thương ở phần vỏ và nuôi cấy trên môi trường ½ MS + 3 mg/l NAA + 3 mg/l IBA + 0,5 g/l axit humic + 0,4 g/l than hoạt tính + 30g/l đường + 5,5 g/l agar cho tỷ lệ rễ cũng chỉ đạt 71,15%. Năm 2018, Đồng Thị Kim Cúc khẳng định ở vườn ươm giá thể thích hợp để tiếp nhận cây là giá thể hữu cơ (50% bột xơ dừa + 50% phế liệu sản xuất nấm ăn), cho tỷ lệ cây sống đạt 94% sau 60 ngày. Nguyễn Thanh Loan (2019) giá thể ra cây thích hợp cho cây Sâm Núi Dành in vitro là: 30% đất +20% trấu hun + 50% bột xơ dừa (tỷ lệ sống là 83,3%).

Quy trình nhân giống Sâm Nam núi Dành vẫn còn nhiều vấn đề cần được tiếp nghiên cứu đặc biệt là giai đoạn ra rễ và giai đoạn ra cây in vitro ở vườn ươm. Ngoài việc nghiên cứu nhân giống in vitro còn chưa hoàn chỉnh thì phương pháp giâm vít cành Sâm Nam núi Dành cũng chưa được chú ý nhiều. Nguồn cung cấp cây giống hiện nay chủ yếu bằng phương pháp nhân giống truyền thống: giâm cành, gieo hạt nhưng hệ số nhân giống đạt rất thấp, hạt gần như không nảy mầm ngoài tự nhiên. Năm 2017, Hoàng Vũ Thơ đã khẳng định sử dụng IBA nồng độ 750 ppm cho tỷ lệ ra rễ đạt 11,11%, số rễ trung bình trên hom là 0,24 rễ, chiều dài rễ trung bình trên hom là 3,0 cm và chỉ số ra rễ đạt trị số 0,72.

Sử dụng NAA nồng độ 500 ppm cho tỷ lệ hom ra rễ trung bình đạt 11,11%, số rễ trung bình trên hom là 0,20 chiều dài rễ trung bình trên hom là 1,33 cm và chỉ số ra rễ đạt 0,27. Quá trình vít cành cũng mất khoảng 1 năm mới tạo được gốc mới. 2 Do đó việc tìm, xác định các thông số cơ bản để hoàn thiện quy trình nhân giống nuôi cấy in vitro bằng phương pháp nuôi cấy mô và ex vitro cây Sâm Nam núi Dành rất cần thiết và có ý nghĩa khoa học, giá trị thực tiễn. Chính vì thế, chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài “ Nghiên cứu hoàn thiện một sô công đoạn trọng quy trình nhân giống in vitro và ex vitro cây Sâm Nam núi Dành” đã được tiến hành nghiên cứu.

Mục đích và yêu cầu 1. Mục đích Hoàn thiện một số công đoạn trong quy trình nhân giống in vitro và ex vitro cây Sâm Nam núi Dành. Yêu cầu - Xác định được môi trường nhân nhanh từ các đoạn thân cây chứa các mắt ngủ. - Xác định được ảnh hưởng của hàm lượng đường trong môi trường và từ tính đến khả năng nhân nhanh.

- Xác định môi trường ra rễ thích hợp nhất để tạo cây hoàn chỉnh. - Xác định được giá thể thích hợp nhất của cây in vitro ra ngoài vườn ươm. - Xác định được nồng độ chất điều tiết sinh trưởng thích hợp nhất cho giâm cành và vít cành cây Sâm Nam núi Dành. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn 1.

Ý nghĩa khoa học Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ cung cấp những tư liệu cơ bản về ảnh hưởng các chất điều tiết sinh trường, nền môi trường nuôi cấy, từ tính đến khả năng nhân nhanh và ra rễ của Sâm Nam núi Dành trong nuôi cấy in vitro. Kết quả đề tài cũng sẽ là các dẫn liệu khoa học về ảnh hưởng của các chất điều tiết sinh trưởng đến khả năng nhân giống ex vitro bằng giâm cành và vít cành của cây Sâm Nam núi Dành. Các tư liệu này sẽ là các tài liệu tham khảo quý phục vụ nghiên cứu cơ bản và đồng thời là cơ sở khoa học để đề xuất biện pháp nhân giống mới tốt nhất. Ý nghĩa thực tiễn Góp phần hoàn thiện quy trình nhân giống in vitro và ex vitro, cung cấp một lượng lớn cây giống Sâm Nam núi Dành phục vụ cho sản xuất.

Cung cấp các phương pháp nghiên cứu mới trong việc tạo ra cây giống có chất lượng cao và góp phần lưu trữ nguồn gen quý thay thế cho nguồn giống tự nhiên đang bị cạn kiệt do khai thác quá mức. 4 Phần 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Giới thiệu chung về cây Sâm Nam núi Dành 2.1 Nguồn gốc, phân bố Sâm Nam núi Dành được phân bố phổ biến ở một số huyện vùng núi của tỉnh Bắc Giang như Sơn Động, Lạng Giang, nhưng tập trung nhiều tại vùng núi Dành thuộc 2 xã Việt Lập và Liên Chung, huyện Tân Yên, tỉnh Bắc Giang.2 Vị trí phân loại Phân loại khoa học: Giới: Plantar (Thực vật) Ngành: Magnoliophyta (Thực vật hạt kín – Ngọc lan) Lớp: Magnoliopsida (Thực vật hai lá mầm thực sự - Ngọc lan) Phân lớp: Rosidae (Hoa hồng) Bộ: Fabales (Bộ đậu) Họ: Fabaceae (Họ đậu) Phân họ: Faboideae (Phân họ đậu) Chi: Callerya (Chi thàn mát lưỡng thể) Hình 2. Gốc sâm Nam (https://vjst.vn/vn/tin-tuc/2648/xay-dung-chi-dan-dia-ly-nui-danh-cho-sam- nam.3 Đặc điểm thực vật học Đặc điểm hình thái: Thân: Sâm núi Dành thuộc dạng cây dây leo hoặc trườn và thường dài 4- 5m trở lên, cành non có lông màu bạc.

Rễ: củ nạc, có lớp vỏ bên ngoài hơi cứng, bên trong lõi màu vàng nhạt, mùi thơm dịu và vị ngọt mát. Lá: kép lông chim lẻ, trục chính của lá dài 6-15 cm, mang 3-7 lá chét, lá chét hình bầu dục dài hay trái xoan, rộng 1-3cm, dài 5-8 cm, 2 mặt có lông to màu trắng, gân bên có 5-6, mặt trên xanh thẫm, mặt dưới lá xanh nhạt. (Nguyễn Thị Minh Hiền, 2015) Hoa: Cụm hoa chùm, mọc ở đầu cành hay nách lá, dài dến 30 cm, cuống hoa và đài đều có lông nhung trắng. Hoa to, mọc đơn độc trên đốt trục cụm hoa, dài 2,5-3 cm.

Ðài hình chuông, 5 mảnh dính với nhau, cỡ 9 x 12 cm, mặt ngoài có lông, mép có 4 răng; tràng 5 cánh không đều nhau, tiền khai hoa cờ: cánh cờ (ở trên) lớn nhất, có màu sắc đẹp hơn và ở ngoài cùng, 2 cánh bên nhỏ hơn, trong cùng là 2 cánh thìa dính lại với nhau ở đáy tạo thành cấu trúc tương tự như cái thuyền con mang kèm nhị và nhụy. Cánh hoa màu trắng ngà, cánh cờ không có lông, 2 bên gốc có cục chai. Nhị 10, 9 chiếc dính lại với nhau ở phần chỉ nhị thành 1 bó bao quanh nhụy, 1 chiếc rời. Bầu nhụy lớn, 1 ô, mang 2 dãy noãn, khi phát triển được sẽ tạo ra quả.

Bầu hình thuôn, dài bằng nhị. ( Nguyễn Thị Minh Hiền, 2015) Công thức hoa: K(5)C5A(9)1G1 (Nguyễn Thị Minh Hiền, 2015) Quả đậu, dẹp, cỡ 9-18 x 1,2-1,6 x 0,7-0,8 cm, có lông nâu phủ dầy, có thể tách đôi vỏ, hạt ở bên trong các khoang riêng rẽ. Hạt không có nội nhũ, phôi cong, 2 lá mầm dày và lớn chứa nhiều chất dinh dưỡng. (Nguyễn Thị Minh Hiền, 2015) Công thức hoa: K(5)C5A(9)1G1 6 Đặc điểm sinh thái: Cây sinh trưởng mạnh trong mùa xuân và mùa hè.

Mùa hoa vào tháng 6 - 9, mùa quả vào tháng 9 - 12. Cây mọc hoang ở vùng rừng núi chỗ dãi nắng, trong rừng thưa, trong lùm cây bụi, ở độ cao 100 – 350 mét, thường leo trùm lên những cây bụi và cây gỗ nhỏ. Theo người dân ở khu vực núi Dành kể lại, Sâm Nam núi Dành tái sinh chủ yếu bằng chồi sau khi đổ đất vào đốt của thân cây hoặc sau khi cắt lấy rễ củ, phần gốc lấp đất vào là cây có thể tái sinh. Cây ưa đất ẩm mát, thành phần cơ giới trung bình, nhiều mùn, tơi xốp và không chịu được đất bị úng.

Hạt, hoa lá quả Sâm Nam núi Dành.vn/chi-tiet-tin tuc//asset_publisher/6uGI1TGL0i2d/content/-chiem-nguong-hoa-va-qua-cua-sam- nam-nui-danh- 7 Hình 2. Sâm Nam núi Dành hoàn chỉnh.vn/Phong-su/than-duoc-nui-danh--i627696/ Hình 2. Củ và củ cắt lát Sâm Nam núi Dành 8 2.4 Công dụng Sâm Nam núi Dành là loại thuốc quý của y học cổ truyền. Hàng ngàn năm trước đây được xem là một trong bốn loại thuốc quý của Đông y.

Người xưa còn ví sâm giống như thứ “vàng mười” đối với sức khỏe. Theo đó, loại dược liệu này có các công dụng như: Làm thuốc bổ mát, chữa nhức đầu. Củ dùng dưới dạng tươi, ngâm rượu hoặc thuốc sắc uống. Làm thuốc bổ cho người suy nhược, cơ thể suy yếu.

Chữa ho, chữa bí tiểu tiện.

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

Tài liệu "Nghiên cứu quy trình nhân giống in vitro và ex vitro cây sâm nam núi Dành (Callerya speciose)" cung cấp cái nhìn sâu sắc về các phương pháp nhân giống cây sâm nam núi Dành, một loại cây quý hiếm có giá trị kinh tế cao. Nghiên cứu này không chỉ trình bày quy trình chi tiết để nhân giống cây mà còn nhấn mạnh những lợi ích của việc áp dụng công nghệ in vitro và ex vitro trong việc bảo tồn và phát triển nguồn gen của loài cây này. Độc giả sẽ tìm thấy thông tin hữu ích về cách tối ưu hóa quy trình nhân giống, từ đó có thể áp dụng vào thực tiễn để nâng cao năng suất và chất lượng cây trồng.

Để mở rộng thêm kiến thức về quy trình nhân giống cây trồng, bạn có thể tham khảo tài liệu Nghiên cứu xây dựng quy trình nhân nhanh in vitro cây môn lính. Tài liệu này sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về các kỹ thuật nhân giống in vitro, từ đó có thể áp dụng cho nhiều loại cây khác nhau. Mỗi liên kết đều là cơ hội để bạn khám phá sâu hơn về lĩnh vực này và nâng cao hiểu biết của mình.