Nghiên Cứu Tái Sinh Giống Cây Chùm Ngây (Moringa oleifera L.) Chất Lượng Cao Bằng Kỹ Thuật In Vitro

Nghiên cứu tái sinh giống cây chùm ngây moringa oleifera l chất lượng cao bằng kỹ thuật in vitro, mở ra hướng đi mới cho nông nghiệp bền vững.

• Tác giả: Lăng Văn Hoàng
• Người hướng dẫn: Dương Mạnh Cường
• Trường học: Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Công nghệ sinh học
• Đề tài: Nghiên Cứu Tái Sinh Giống Cây Chùm Ngây Chất Lượng Cao Bằng Kỹ Thuật In Vitro
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 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 ý nghĩa 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. Giới thiệu chung về cây Chùm Ngây
• 2.2. Đặc điểm thực vật học cây Chùm Ngây
• 2.2.1. Lá
• 2.2.2. Hoa
• 2.2.3. Quả
• 2.2.4. Đặc điểm sinh trưởng phát triển
• 2.2.5. Phân bố
• 2.3. Phân loại
• 2.4. Giá trị của cây Chùm Ngây
• 2.4.1. Giá trị dinh dưỡng
• 2.4.2. Giá trị dược liệu
• 2.4.3. Giá trị kinh tế
• 2.5. Khái quát về nuôi cấy mô tế bào thực vật
• 2.5.1. Khái niệm về nuôi cấy mô tế bào thực vật
• 2.5.2. Cơ sở khoa học của phương pháp nuôi cấy mô tế bào thực vật
• 2.5.2.1. Tính toàn năng của tế bào thực vật
• 2.5.2.2. Sự phân hóa và phản phân hóa
• 3. PHẦN 3: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG 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. Nội dung nghiên cứu
• 3.4. Phương pháp nghiên cứu
• 3.4.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của một số chất khử trùng (H2O2, HgCl2) đến khả năng vô trùng mẫu Chùm Ngây
• 3.4.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của một số chất điều tiết sinh trưởng đến khả năng tái sinh chồi Chùm Ngây
• 3.5. Xử lý số liệu
• 4. PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Kết quả ảnh hưởng của hóa chất khử trùng đến khả năng vô trùng mẫu Chùm Ngây
• 4.2. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của HgCl2 (0,1%) đến khả năng vô trùng mẫu Chùm Ngây
• 4.3. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của sự kết hợp dung dịch H2O2 (20%) và viên khử trùng Johnson (2,5 mg/l) đến khả năng vô trùng mẫu Chùm Ngây
• 4.4. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của chất điều tiết sinh trưởng đến khả năng tái sinh chồi Chùm Ngây
• 4.4.1. Kết quả ảnh hưởng của nồng độ kinetin đến khả năng tái sinh chồi Chùm Ngây
• 4.4.2. Kết quả ảnh hưởng của nồng độ BAP đến khả năng tái sinh chồi Chùm Ngây
• 4.4.3. Kết quả ảnh hưởng của sự kết hợp giữa nồng độ BAP và IAA đến hiệu quả tái sinh chồi Chùm Ngây
• 4.4.4. Kết quả ảnh hưởng của sự kết hợp giữa BAP và IBA đến hiệu quả tái sinh chồi Chùm Ngây
• 5. PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC 1

Tóm tắt

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Tái Sinh Giống Chùm Ngây In Vitro

Cây chùm ngây (Moringa oleifera L.) được mệnh danh là cây thần diệu, cây vạn năng, nhờ giá trị dinh dưỡng và dược liệu cao. Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) và Tổ chức Nông lương Thế giới (FAO) khuyến cáo sử dụng chùm ngây như một giải pháp ưu việt cho các bà mẹ thiếu sữa và trẻ em suy dinh dưỡng. Các bộ phận của cây, như lá, hoa, thân, và rễ, chứa nhiều khoáng chất, vitamin, axit amin và các hợp chất quý hiếm. Nghiên cứu cho thấy lá chùm ngây giàu vitamin C (gấp 7 lần cam), vitamin A (gấp 4 lần cà rốt), canxi (gấp 4 lần sữa), kali (gấp 3 lần chuối) và sắt (gấp 3 lần rau chân vịt). Ngoài ra, chùm ngây còn có khả năng chống viêm, kháng khối u, kháng nấm và giảm cholesterol trong máu. Tuy nhiên, các phương pháp nhân giống truyền thống hiện nay chưa đáp ứng đủ nhu cầu sản xuất giống chùm ngây chất lượng cao.

1.1. Giới Thiệu Giá Trị Dinh Dưỡng Của Cây Chùm Ngây

Cây chùm ngây chứa hơn 90 chất dinh dưỡng tổng hợp, bao gồm vitamin, khoáng chất, axit amin và chất chống oxy hóa. Theo báo cáo của Campden and Chorleywood Food Research Association, lá chùm ngây tươi chứa 2,5g protein, 0,1g chất béo, 3,7g carbohydrate và 4,8g chất xơ trên 100g. Hàm lượng vitamin và khoáng chất vượt trội so với nhiều loại rau quả khác, biến chùm ngây thành một nguồn dinh dưỡng quý giá. Các nghiên cứu cũng chỉ ra sự hiện diện của các hợp chất hiếm như zeatin, quercetin và beta-sitosterol.

1.2. Lịch Sử Nghiên Cứu Và Ứng Dụng Cây Chùm Ngây

Từ lâu, cây chùm ngây đã được sử dụng trong y học cổ truyền ở Ấn Độ để điều trị nhiều bệnh. Tổ chức WHO và FAO đã công nhận giá trị dinh dưỡng của chùm ngây và khuyến khích sử dụng nó để cải thiện tình trạng dinh dưỡng ở các nước đang phát triển. Hiện nay, chùm ngây được trồng và nghiên cứu rộng rãi trên thế giới, đặc biệt là ở châu Á và châu Phi. Các nghiên cứu tập trung vào việc khai thác các hợp chất có hoạt tính sinh học và phát triển các sản phẩm từ chùm ngây.

II. Thách Thức Trong Nhân Giống Chùm Ngây Chất Lượng Cao

Các phương pháp nhân giống truyền thống như giâm cành, chiết cành thường gặp nhiều hạn chế, bao gồm hệ số nhân giống thấp, cây giống không đồng đều, dễ bị thoái hóa và nhiễm bệnh. Điều này ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng của giống chùm ngây. Do đó, cần có các phương pháp nhân giống tiên tiến hơn để đáp ứng nhu cầu sản xuất chùm ngây trên quy mô lớn. Kỹ thuật nhân giống in vitro hứa hẹn giải quyết các vấn đề này, tạo ra nguồn giống chùm ngây sạch bệnh, đồng đều và có năng suất cao.

2.1. Hạn Chế Của Phương Pháp Nhân Giống Truyền Thống

Nhân giống bằng hạt thường cho cây con không đồng đều về mặt di truyền, dẫn đến sự khác biệt về năng suất và chất lượng. Giâm cành và chiết cành có hệ số nhân giống thấp và dễ bị ảnh hưởng bởi điều kiện môi trường. Ngoài ra, các phương pháp này cũng có nguy cơ lây lan bệnh tật từ cây mẹ sang cây con. Vì vậy, cần có giải pháp cải thiện giống cây trồng hiệu quả hơn.

2.2. Yêu Cầu Về Giống Chùm Ngây Sạch Bệnh Và Năng Suất Cao

Để đáp ứng nhu cầu thị trường, cần có giống chùm ngây có khả năng kháng bệnh tốt, sinh trưởng nhanh và cho năng suất cao. Giống chùm ngây sạch bệnh là yếu tố quan trọng để đảm bảo chất lượng sản phẩm và giảm thiểu rủi ro trong quá trình canh tác. Việc tái sinh chùm ngây bằng kỹ thuật hiện đại là hướng đi tất yếu để tạo ra nguồn giống chùm ngây chất lượng cao.

2.3. Tầm Quan Trọng Của Công Nghệ Sinh Học Trong Nông Nghiệp

Công nghệ sinh học trong nông nghiệp đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện giống cây trồng, tăng năng suất và chất lượng sản phẩm. Kỹ thuật nuôi cấy mô là một trong những ứng dụng quan trọng của công nghệ sinh học, cho phép nhân giống vô tính cây trồng với số lượng lớn trong thời gian ngắn. Việc áp dụng công nghệ sinh học vào sản xuất chùm ngây sẽ mang lại nhiều lợi ích kinh tế và xã hội.

III. Phương Pháp Tái Sinh Chùm Ngây Bằng Kỹ Thuật In Vitro

Kỹ thuật nuôi cấy mô chùm ngây (in vitro) là một giải pháp hiệu quả để nhân giống chùm ngây với số lượng lớn, đồng đều và sạch bệnh. Quy trình bao gồm các giai đoạn: chọn mẫu, khử trùng, tạo chồi, nhân chồi, tạo rễ và huấn luyện cây con trước khi đưa ra vườn ươm. Việc tối ưu hóa các yếu tố như môi trường nuôi cấy, hormone sinh trưởng và điều kiện vô trùng là rất quan trọng để đạt được hiệu quả tái sinh chùm ngây cao. Nghiên cứu của Lăng Văn Hoàng (2015) đã đánh giá ảnh hưởng của các chất khử trùng và điều tiết sinh trưởng đến khả năng tái sinh chồi chùm ngây.

3.1. Quy Trình Nhân Giống Chùm Ngây In Vitro Chi Tiết

Quy trình nhân giống chùm ngây in vitro bắt đầu bằng việc chọn các mẫu mô khỏe mạnh từ cây mẹ. Mẫu mô được khử trùng cẩn thận để loại bỏ các vi sinh vật gây ô nhiễm. Sau đó, mẫu mô được nuôi cấy trong môi trường dinh dưỡng đặc biệt, có chứa các hormone sinh trưởng để kích thích sự phát triển của chồi. Chồi được nhân nhanh và tạo rễ trước khi chuyển ra vườn ươm.

3.2. Tối Ưu Hóa Môi Trường Nuôi Cấy Mô Chùm Ngây

Môi trường nuôi cấy chùm ngây cần được điều chỉnh để đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng của cây. Các yếu tố như nồng độ muối khoáng, đường, vitamin và hormone sinh trưởng ảnh hưởng đến sự phát triển của chồi và rễ. Việc lựa chọn môi trường nuôi cấy phù hợp là yếu tố then chốt để đạt được hiệu quả nhân giống in vitro cao.

3.3. Vai Trò Của Hormone Sinh Trưởng Trong Tái Sinh Chồi

Hormone sinh trưởng chùm ngây, như auxin và cytokinin, đóng vai trò quan trọng trong việc điều khiển sự phát triển của chồi và rễ. Cytokinin kích thích sự phân chia tế bào và phát triển chồi, trong khi auxin thúc đẩy sự hình thành rễ. Việc kết hợp các hormone này với tỷ lệ phù hợp sẽ tạo điều kiện tốt nhất cho sự tái sinh chồi chùm ngây.

IV. Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Chất Khử Trùng Đến Vô Trùng Mẫu

Nghiên cứu của Lăng Văn Hoàng (2015) đã đánh giá ảnh hưởng của H2O2 và HgCl2 đến khả năng vô trùng mẫu chùm ngây. Kết quả cho thấy, việc sử dụng kết hợp H2O2 (20%) và viên khử trùng Johnson (2,5 mg/l) trong thời gian khử trùng kép giúp tăng hiệu quả vô trùng mẫu. Việc lựa chọn chất khử trùng và thời gian xử lý phù hợp là rất quan trọng để đảm bảo mẫu chùm ngây không bị nhiễm bệnh trong quá trình nuôi cấy mô.

4.1. Đánh Giá Hiệu Quả Khử Trùng Bằng H2O2

Dung dịch H2O2 (20%) được sử dụng để khử trùng mẫu chùm ngây trong thời gian khác nhau. Kết quả cho thấy, thời gian xử lý ảnh hưởng đến khả năng vô trùng mẫu. Việc sử dụng H2O2 giúp loại bỏ các vi sinh vật bề mặt, giảm nguy cơ nhiễm bệnh trong quá trình nuôi cấy mô.

4.2. So Sánh Hiệu Quả Giữa HgCl2 Và Các Chất Khử Trùng Khác

HgCl2 (0,1%) cũng được sử dụng để khử trùng mẫu chùm ngây. So sánh với H2O2, HgCl2 có hiệu quả khử trùng cao hơn nhưng cũng độc hại hơn. Việc lựa chọn chất khử trùng cần cân nhắc giữa hiệu quả và an toàn cho người sử dụng và cây trồng.

4.3. Khử Trùng Kép Để Tăng Khả Năng Vô Trùng Mẫu

Khử trùng kép bằng cách kết hợp H2O2 và viên khử trùng Johnson giúp tăng khả năng vô trùng mẫu chùm ngây. Phương pháp này giúp loại bỏ triệt để các vi sinh vật gây ô nhiễm, đảm bảo mẫu chùm ngây phát triển tốt trong môi trường nuôi cấy mô.

V. Ảnh Hưởng Của Chất Điều Tiết Sinh Trưởng Đến Tái Sinh Chồi

Nghiên cứu của Lăng Văn Hoàng (2015) cũng đánh giá ảnh hưởng của kinetin, BAP và sự kết hợp giữa BAP và IAA/IBA đến khả năng tái sinh chồi chùm ngây. Kết quả cho thấy, nồng độ và tỷ lệ hormone ảnh hưởng đến số lượng và chất lượng chồi. Việc tối ưu hóa nồng độ hormone là rất quan trọng để đạt được hiệu quả tái sinh chồi cao trong nuôi cấy mô chùm ngây.

5.1. Tác Động Của Kinetin Đến Khả Năng Tái Sinh Chồi

Kinetin là một loại cytokinin có tác dụng kích thích sự phân chia tế bào và phát triển chồi. Nghiên cứu cho thấy, nồng độ kinetin ảnh hưởng đến số lượng chồi được tạo ra. Việc lựa chọn nồng độ kinetin phù hợp sẽ giúp tăng hiệu quả tái sinh chồi chùm ngây.

5.2. Vai Trò Của BAP Trong Quá Trình Tái Sinh Chồi

BAP (6-Benzylaminopurine) là một loại cytokinin khác có tác dụng tương tự như kinetin. Nghiên cứu cho thấy, BAP có hiệu quả cao hơn kinetin trong việc kích thích sự phát triển chồi. Việc sử dụng BAP giúp tăng số lượng chồi và cải thiện chất lượng chồi trong nuôi cấy mô chùm ngây.

5.3. Kết Hợp BAP Với Auxin Để Tối Ưu Hóa Tái Sinh Chồi

Sự kết hợp giữa BAP và auxin (IAA hoặc IBA) giúp tối ưu hóa quá trình tái sinh chồi chùm ngây. Auxin thúc đẩy sự phát triển rễ, trong khi BAP kích thích sự phát triển chồi. Việc kết hợp hai loại hormone này với tỷ lệ phù hợp sẽ tạo điều kiện tốt nhất cho sự phát triển toàn diện của cây con.

VI. Kết Luận Và Triển Vọng Nhân Giống Chùm Ngây In Vitro

Nghiên cứu tái sinh chùm ngây bằng kỹ thuật in vitro mở ra triển vọng lớn trong việc sản xuất giống chùm ngây chất lượng cao với số lượng lớn. Việc tối ưu hóa quy trình nhân giống in vitro, từ khử trùng mẫu đến điều chỉnh hormone sinh trưởng, là rất quan trọng để đạt được hiệu quả cao. Kết quả nghiên cứu này là cơ sở cho việc phát triển quy trình nhân giống chùm ngây hiệu quả, góp phần vào việc bảo tồn và phát triển cây chùm ngây.

6.1. Ưu Điểm Của Nhân Giống In Vitro So Với Phương Pháp Khác

Ưu điểm nhân giống in vitro so với các phương pháp truyền thống là hệ số nhân giống cao, cây giống đồng đều, sạch bệnh và có thể thực hiện quanh năm. Kỹ thuật này giúp tạo ra số lượng lớn giống chùm ngây chất lượng cao trong thời gian ngắn, đáp ứng nhu cầu sản xuất.

6.2. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Nghiên Cứu Trong Sản Xuất

Kết quả nghiên cứu có thể được ứng dụng vào thực tế sản xuất để tạo ra quy trình nhân giống chùm ngây in vitro hiệu quả. Quy trình này có thể được sử dụng để sản xuất giống chùm ngây cho các vùng trồng nguyên liệu, đáp ứng nhu cầu của thị trường.

6.3. Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo Về Nhân Giống Chùm Ngây

Các hướng nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc cải thiện quy trình nhân giống in vitro, tối ưu hóa môi trường nuôi cấy mô và đánh giá khả năng thích ứng của cây con sau khi chuyển ra vườn ươm. Ngoài ra, cần nghiên cứu về nhân giống cây dược liệu khác bằng kỹ thuật in vitro.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Cây Chùm Ngây (Moringa oleifera L.) thuộc chi Chùm Ngây (Moringa), họ Chùm Ngây (Moringaceae), là loài cây thân gỗ có nguồn gốc từ vùng Nam Á, phân bố phổ biến ở khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới. Đây là loài thực vật đa dụng có giá trị dược liệu và dinh dưỡng đặc biệt, được Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) và Tổ chức Nông Lương Thế giới (FAO) khuyến cáo sử dụng nhằm phòng chống suy dinh dưỡng ở trẻ em và hỗ trợ phụ nữ thiếu sữa. Bộ phận lá, thân, hoa và quả của Chùm Ngây chứa hơn 90 chất dinh dưỡng tổng hợp, bao gồm 7 loại vitamin, 6 loại khoáng chất, 18 loại acid amin và 46 chất chống oxy hóa. Đáng chú ý, lá Chùm Ngây có hàm lượng vitamin C cao gấp 7 lần quả cam, vitamin A gấp 4 lần cà rốt, canxi gấp 4 lần sữa, sắt gấp 3 lần rau chân vịt và kali gấp 3 lần chuối. Cây còn chứa các hợp chất thứ cấp quý hiếm như zeatin, quercetin, alpha-sitosterol, caffeoylquinic acid và kaempferol, có hoạt tính kháng viêm, ức chế tế bào khối u, kháng nấm ngoài da (Trichophyton rubrum, Epidermophyton floccosum), bảo vệ tim mạch và hạ cholesterol máu.

Tại Việt Nam, cây Chùm Ngây mọc tự nhiên ở Ninh Thuận, Bình Thuận và đang được mở rộng trồng tại nhiều tỉnh phía Nam. Phương thức nhân giống truyền thống bằng hạt, giâm cành, hom củ bộc lộ nhiều hạn chế: hệ số nhân giống thấp, cây giống dễ bị thoái hóa, phân ly tính trạng, tỷ lệ nhiễm sâu bệnh cao và không đáp ứng đủ nhu cầu cây giống cho các vùng nguyên liệu quy mô lớn. Ứng dụng kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào in vitro là phương pháp cần thiết nhằm tạo ra số lượng lớn cây giống sạch bệnh, đồng đều và giữ nguyên đặc tính di truyền ưu việt.

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài:

1. Nghiên cứu ảnh hưởng của một số chất khử trùng đến khả năng vô trùng mẫu cây Chùm Ngây.
2. Nghiên cứu ảnh hưởng của một số chất điều tiết sinh trưởng đến khả năng tái sinh chồi Chùm Ngây.

Yêu cầu (nhiệm vụ) nghiên cứu:

1. Xác định ảnh hưởng của một số chất khử trùng đến khả năng vô trùng mẫu Chùm Ngây.
2. Xác định được ảnh hưởng của một số chất điều tiết sinh trưởng đến khả năng tái sinh chồi Chùm Ngây.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

• Đối tượng nghiên cứu: Đỉnh sinh trưởng của cây Chùm Ngây còn non đang trong giai đoạn phát triển, thu thập tại tỉnh Thái Nguyên.
• Phạm vi không gian: Phòng thí nghiệm nuôi cấy mô thuộc Bộ môn Công nghệ Tế bào, Viện Khoa học Sự Sống, Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên.
• Phạm vi thời gian: Thực hiện từ tháng 12 năm 2014 đến tháng 5 năm 2015.
• Phạm vi nội dung: Giới hạn trong hai công đoạn đầu của quy trình vi nhân giống gồm khử trùng tạo mẫu sạch ban đầu và kích thích tái sinh chồi in vitro.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đề tài vận dụng học thuyết về tính toàn năng của tế bào thực vật do Gottlieb Haberlandt khởi xướng (1902), cùng các nguyên lý phân hóa và phản phân hóa tế bào trong điều kiện nuôi cấy nhân tạo vô trùng. Quá trình phát sinh hình thái thực vật in vitro chịu sự kiểm soát chặt chẽ của tỷ lệ phối hợp giữa hai nhóm chất điều tiết sinh trưởng chính: Auxin và Cytokinin. Tỷ lệ Cytokinin/Auxin cao kích thích phân chia tế bào và cảm ứng tái sinh chồi nách, chồi bất định; ngược lại, tỷ lệ Auxin cao ưu tiên kích thích hình thành rễ.

Vật liệu, hóa chất và môi trường nuôi cấy:

• Môi trường nền dinh dưỡng: Môi trường khoáng cơ bản MS (Murashige & Skoog, 1962) bổ sung 30 g/l đường sucrose, 6 g/l agar và 0,1 mg/l myo-inositol; độ pH điều chỉnh từ 5,5 đến 6,5 trước khi hấp khử trùng ở 121°C, áp suất 1 atm.
• Hóa chất khử trùng mẫu: Cồn 70%, dung dịch H2O2 20%, dung dịch HgCl2 0,1% và viên khử trùng Johnson (2,5 mg/l).
• Chất điều tiết sinh trưởng: Nhóm Cytokinin gồm Kinetin (6-furfurylaminopurine) và BAP (6-benzylaminopurine); nhóm Auxin gồm IAA (indole-3-acetic acid) và IBA (indole butyric acid).

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm:

• Xử lý và khử trùng mẫu: Đỉnh sinh trưởng Chùm Ngây được cắt bỏ lá, rửa sạch bằng xà phòng dưới vòi nước chảy, cắt thành từng đoạn mang mắt ngủ. Trong buồng cấy vô trùng, mẫu được tráng nước cất vô trùng 3 lần, sát khuẩn bằng cồn 70% trong 30 giây đến 1 phút, rửa lại nước cất, sau đó xử lý bằng các hóa chất khử trùng theo các mốc thời gian thí nghiệm rồi rửa 4-5 lần bằng nước cất vô trùng. Mẫu được cắt bỏ phần mô chết trước khi cấy vào môi trường.
• Bố trí thí nghiệm: Bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn toàn (CRD).
  • Thí nghiệm khử trùng (3 thí nghiệm): Mỗi công thức gồm 45 mẫu chia thành 3 lần nhắc lại (15 mẫu/lần). Thu thập số liệu sau 15 ngày nuôi cấy với các chỉ tiêu: tỷ lệ mẫu sạch (%), tỷ lệ mẫu nhiễm (%), tỷ lệ mẫu chết do hóa chất (%).
  • Thí nghiệm tái sinh chồi (4 thí nghiệm): Mỗi công thức gồm 30 mẫu chia thành 3 lần nhắc lại (10 mẫu/lần). Thu thập số liệu sau 20 ngày nuôi cấy với các chỉ tiêu: tỷ lệ bật chồi (%), hệ số bật chồi (lần) và chất lượng hình thái chồi.
• Điều kiện nuôi cấy: Phòng nuôi duy trì nhiệt độ 25 ± 2°C, cường độ chiếu sáng 2000 - 3000 lux từ đèn huỳnh quang đặt cách bình 20 - 25 cm, chu kỳ quang 12 - 18 giờ/ngày.
• Phương pháp xử lý số liệu: Số liệu thực nghiệm được xử lý bằng phần mềm Microsoft Excel và chương trình IRISTAT 4.0; phân tích phương sai và so sánh sai khác trung bình bằng kiểm định LSD ở mức ý nghĩa p = 0,05 (độ tin cậy 95%).

Nội dung chính theo từng chương

Phần 1: Mở đầu

Trình bày cơ sở khoa học và thực tiễn của đề tài, nêu bật giá trị dược liệu và dinh dưỡng của cây Chùm Ngây cùng thực trạng thiếu hụt nguồn giống chất lượng cao khi áp dụng các phương pháp nhân giống vô tính truyền thống. Xác định mục đích, 2 yêu cầu cụ thể và làm rõ ý nghĩa khoa học trong việc hoàn thiện công nghệ nhân giống in vitro cây dược liệu, cùng ý nghĩa thực tiễn đối với công tác bảo tồn nguồn gen và cung cấp cây giống cho sản xuất.

Phần 2: Tổng quan tài liệu

Cung cấp hệ thống dữ liệu toàn diện về đặc điểm thực vật học cây Chùm Ngây: thân gỗ cao 5-10 m, lá kép lông chim 3 lần lẻ dài 30-60 cm, hoa dạng chùm sim lưỡng tính màu trắng hơi vàng, quả nang 3 cạnh dài 25-30 cm, hạt đen có 3 cánh; đặc điểm sinh trưởng ưa đất thoát nước và chịu hạn. Tổng hợp bảng phân tích dinh dưỡng của Campden and Chorleywood (1998) về protein, khoáng chất (Ca, P, K, Fe) và vitamin (A, B1, B2, C, E) của trái tươi, lá tươi và bột lá khô; các hoạt tính sinh học chống viêm, kháng u, kháng nấm và giá trị kinh tế. Trình bày cơ sở sinh học nuôi cấy mô tế bào thực vật (tính toàn năng, phân hóa tế bào, nhu cầu khoáng đa - vi lượng, nguồn carbon, vitamin, agar, hormone) và 5 giai đoạn vi nhân giống. Tổng quan các nghiên cứu trong và ngoài nước: Eufrocinio (2010) tại Philippines dùng MS + 2,5 mg/l BAP nảy 4,6 chồi/mẫu; Wang Hongfeng và Wei Qiang (2008) tại Trung Quốc dùng MS + 1,0 mg/l BAP; Manohar (2008) nghiên cứu mô sẹo; và Trần Văn Tiến (2013) tại Việt Nam khử trùng bằng Javen 60% trong 12 phút (đạt tỷ lệ sạch 100%) và tái sinh chồi trên môi trường MS + 0,4 mg/l BAP + 0,2 mg/l Kinetin.

Phần 3: Vật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Xác định nguồn vật liệu đỉnh sinh trưởng thu hái tại Thái Nguyên và địa điểm thực hiện tại Viện Khoa học Sự Sống. Mô tả quy trình thao tác vô trùng qua từng bước cơ học và hóa học; thiết kế chi tiết 7 thí nghiệm gồm: khảo sát H2O2 20% (5, 10, 15, 17, 20 phút); HgCl2 0,1% (5, 10, 15, 17, 20 phút); khử trùng kép kết hợp công thức tối ưu với viên Johnson 2,5 mg/l (5, 7, 10, 13, 15 phút); khảo sát nồng độ Kinetin (0,0 – 1,0 mg/l); khảo sát nồng độ BAP (0,0 – 1,0 mg/l); phối hợp BAP tối ưu với IAA (0,1 – 0,5 mg/l); phối hợp BAP tối ưu với IBA (0,1 – 0,5 mg/l). Trình bày đầy đủ công thức tính toán tỷ lệ sạch, nhiễm, chết, tỷ lệ bật chồi, hệ số bật chồi và phương pháp phân tích phương sai trên IRISTAT 4.0.

Phần 4: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Trình bày chi tiết dữ liệu thực nghiệm qua 7 bảng số liệu, biểu đồ và hình ảnh theo dõi. Luận giải cơ chế tác động của nồng độ và thời gian khử trùng: ngâm quá ngắn không đủ diệt khuẩn, ngâm quá dài hóa chất ngấm sâu gây hoại tử tế bào. Chứng minh H2O2 20% ít gây độc hơn HgCl2 0,1% và phương pháp khử trùng kép với viên Johnson giúp hạ tỷ lệ nhiễm nấm khuẩn xuống mức thấp nhất. Về tái sinh chồi, phân tích hoạt lực vượt trội của BAP so với Kinetin; chứng minh việc kết hợp BAP với Auxin nồng độ thích hợp (0,4 mg/l IAA hoặc 0,3 mg/l IBA) giúp gia tăng số chồi và cải thiện độ mập của thân, nhưng nếu nồng độ auxin vượt ngưỡng 0,4 mg/l sẽ gây ức chế tạo chồi và sinh mô sùi dị dạng. Thảo luận sự khác biệt giữa kết quả đề tài với công bố của Trần Văn Tiến (2013) do ảnh hưởng của nguồn mẫu và điều kiện vi khí hậu.

Phần 5: Kết luận và kiến nghị

Tổng hợp các thông số kỹ thuật tối ưu về nồng độ hóa chất, thời gian khử trùng và công thức môi trường bổ sung chất điều tiết sinh trưởng để tái sinh chồi Chùm Ngây. Đề xuất kiến nghị tiếp tục nghiên cứu giai đoạn tạo rễ in vitro, thử nghiệm tỷ lệ phối trộn giá thể đóng bầu và theo dõi tỷ lệ sống của cây con giai đoạn vườn ươm.

Kết quả và đóng góp

Dưới đây là bảng tổng hợp các chỉ số thực nghiệm tối ưu của quy trình khử trùng mẫu và tái sinh chồi cây Chùm Ngây được trích xuất từ văn bản:

Chỉ tiêu theo dõi	Công thức thí nghiệm	Thông số xử lý	Tỷ lệ sạch / Bật chồi (%)	Tỷ lệ chết / Hệ số chồi	Đặc điểm hình thái chồi
Khử trùng đơn H2O2	Công thức 5	H2O2 20% trong 17 phút	62,22%	6,67% (chết)	Mẫu sạch, mô xanh
Khử trùng đơn HgCl2	Công thức 4	HgCl2 0,1% trong 15 phút	53,33%	11,11% (chết)	Mẫu sạch, mô xanh
Khử trùng kép Johnson	Công thức 4	H2O2 17 phút + Johnson 10 phút	75,56%	15,56% (chết)	Mẫu sạch vô trùng
Tái sinh bằng Kinetin	Công thức 5	MS + 0,8 mg/l Kinetin	70,00%	3,17 lần	Chồi gầy, sùi, xanh nhạt
Tái sinh bằng BAP	Công thức 6	MS + 1,0 mg/l BAP	83,33%	4,60 lần	Chồi gầy, không sùi, xanh đậm
Phối hợp BAP + IAA	Công thức 5	MS + 1,0 BAP + 0,4 mg/l IAA	93,33%	5,57 lần	Chồi mập, không sùi, màu xanh
Phối hợp BAP + IBA	Công thức 4	MS + 1,0 BAP + 0,3 mg/l IBA	90,00%	5,33 lần	Chồi gầy, không sùi, xanh nhạt

Phân tích kết quả thực nghiệm chính:

• Hiệu quả vô trùng mẫu: Dung dịch H2O2 20% ngâm trong 17 phút cho tỷ lệ mẫu sạch đạt 62,22%, tỷ lệ nhiễm 31,11% và tỷ lệ chết 6,67% (LSD0,05 = 4,8; CV% = 7,1%). Kết quả này vượt trội so với HgCl2 0,1% ngâm trong 15 phút vốn chỉ đạt tỷ lệ mẫu sạch 53,33% nhưng tỷ lệ chết lên tới 11,11% (LSD0,05 = 2,79; CV% = 4,9%). Khi áp dụng khử trùng kép kết hợp H2O2 20% (17 phút) với viên khử trùng Johnson 2,5 mg/l trong 10 phút, tỷ lệ mẫu sạch đạt cao nhất là 75,56%, tỷ lệ nhiễm giảm sâu xuống 8,89%, tỷ lệ chết kiểm soát ở mức 15,56% (LSD0,05 = 5,59; CV% = 4,8%). Kéo dài thời gian ngâm viên Johnson lên 13-15 phút làm tăng tỷ lệ chết mô lên 33,33% - 40,00%, làm suy giảm tỷ lệ mẫu sạch.
• Hiệu quả tái sinh chồi: BAP thể hiện ưu thế vượt trội so với Kinetin. Ở nồng độ 1,0 mg/l BAP, tỷ lệ bật chồi đạt 83,33% và hệ số bật chồi đạt 4,60 lần (so với 70,00% và 3,17 lần ở 0,8 mg/l Kinetin), chồi có màu xanh đậm và không bị sùi mô sẹo. Khi phối hợp BAP 1,0 mg/l với Auxin, công thức bổ sung 0,4 mg/l IAA đem lại hiệu quả cao nhất toàn bộ nghiên cứu: tỷ lệ bật chồi đạt 93,33%, hệ số bật chồi đạt 5,57 lần, chồi phát triển mập, khỏe, không sùi và có màu xanh tự nhiên (LSD0,05 = 7,26 đối với tỷ lệ; 0,14 đối với hệ số; CV% = 5,3% và 5,8%). Khi phối hợp BAP 1,0 mg/l với IBA, nồng độ tối ưu là 0,3 mg/l IBA cho tỷ lệ bật chồi 90,00% và hệ số 5,33 lần nhưng chồi gầy hơn so với tổ hợp dùng IAA.
• Đóng góp khoa học của tác giả: Đề tài đã xác lập được quy trình khử trùng kép hiệu quả cao, hạn chế sử dụng hóa chất độc hại HgCl2 bằng cách kết hợp H2O2 với viên Johnson; đồng thời xác định chính xác tỷ lệ phối hợp hormone BAP (1,0 mg/l) và IAA (0,4 mg/l) trên nền môi trường MS giúp nhân nhanh chồi Chùm Ngây với chất lượng hình thái tốt, không bị biến dị chai sùi mô sẹo. So với nghiên cứu của Trần Văn Tiến (2013) đạt tỷ lệ vô trùng 100% bằng Javen 60%, tác giả đã chỉ ra sự khác biệt do điều kiện thu thập nguồn mẫu đỉnh sinh trưởng ngoài tự nhiên tại Thái Nguyên và điều kiện phòng thí nghiệm.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của nghiên cứu:

• Đề tài mới giải quyết được 2 trong tổng số 5 giai đoạn của quy trình vi nhân giống hoàn chỉnh: vô trùng mẫu ban đầu và nhân nhanh chồi in vitro. Các giai đoạn tiếp theo gồm kích thích chồi ra rễ tạo cây hoàn chỉnh và chuyển cây con ra vườn ươm chưa được thực hiện trong phạm vi khóa luận.
• Tỷ lệ mẫu vô trùng đạt mức cao nhất là 75,56%, vẫn còn 15,56% mẫu bị chết do ảnh hưởng của hóa chất khử trùng, cho thấy cần tối ưu hóa thêm phương pháp xử lý bề mặt mô ngọn non.

Hướng nghiên cứu tiếp:

• Khảo sát các chất kích thích sinh trưởng nhóm Auxin (IBA, NAA ở các nồng độ khác nhau) trên nền môi trường MS hoặc 1/2 MS nhằm kích thích ra rễ tạo cây Chùm Ngây hoàn chỉnh.
• Thử nghiệm các công thức giá thể ra ngôi (kết hợp đất cát, trấu hun, mùn) và quy trình huấn luyện cây con thích nghi từ điều kiện dị dưỡng sang tự dưỡng.
• Thử nghiệm thêm các chất khử trùng có độc tính thấp, thân thiện với môi trường nhằm hạ thấp tỷ lệ hoại tử mô đỉnh sinh trưởng.

Giá trị tham khảo

Khóa luận là tài liệu học thuật hữu ích cho sinh viên, học viên và cán bộ nghiên cứu chuyên ngành Công nghệ sinh học, Nông học, Trồng trọt, Khoa học Cây trồng và Dược liệu.

Các nội dung có giá trị tham khảo chuyên môn cao bao gồm:

• Quy trình khử trùng mô đỉnh sinh trưởng cây thân gỗ bằng phương pháp khử trùng kép (H2O2 kết hợp viên khử trùng Johnson), hạn chế tối đa việc sử dụng muối thủy ngân độc hại.
• Bộ số liệu thực nghiệm đối chứng chi tiết về ảnh hưởng đơn lẻ của Cytokinin (Kinetin so với BAP) và tương tác cộng hưởng giữa Cytokinin với Auxin (BAP phối hợp IAA hoặc IBA) đến khả năng nhân chồi và chất lượng hình thái chồi.
• Phương pháp thiết kế thí nghiệm theo khối ngẫu nhiên hoàn toàn (CRD), kỹ thuật bố trí mẫu cấy và phương pháp phân tích phương sai LSD sử dụng phần mềm IRISTAT 4.0 trong nghiên cứu nuôi cấy mô tế bào thực vật.

Câu hỏi thường gặp

Tại sao tác giả lựa chọn dung dịch H2O2 20% thay vì HgCl2 0,1% để tiến hành khử trùng kép với viên Johnson?

Trong thí nghiệm khử trùng đơn lẻ, dung dịch H2O2 20% xử lý trong 17 phút cho tỷ lệ mẫu sạch đạt 62,22% và tỷ lệ chết là 6,67%. Trong khi đó, dung dịch HgCl2 0,1% xử lý trong 15 phút chỉ đạt tỷ lệ mẫu sạch 53,33% nhưng tỷ lệ mô chết lên tới 11,11%. Do H2O2 mang lại tỷ lệ sạch cao hơn, ít gây độc tế bào và an toàn hơn cho môi trường nghiên cứu so với muối thủy ngân HgCl2, tác giả đã lựa chọn công thức này để kết hợp với viên Johnson.

Công thức khử trùng nào đem lại tỷ lệ mẫu sạch in vitro cao nhất và các thông số cụ thể là bao nhiêu?

Công thức khử trùng kép kết hợp dung dịch H2O2 20% trong 17 phút với viên khử trùng Johnson (2,5 mg/l) trong thời gian 10 phút (Công thức 4) cho kết quả tối ưu nhất sau 15 ngày nuôi cấy: tỷ lệ mẫu sạch đạt 75,56%, tỷ lệ mẫu nhiễm là 8,89% và tỷ lệ mẫu chết do hóa chất là 15,56% (LSD0,05 = 5,59; CV% = 4,8%).

Khả năng kích thích tái sinh chồi của Kinetin và BAP khác biệt như thế nào khi sử dụng đơn lẻ?

BAP thể hiện ưu thế vượt trội so với Kinetin về cả tỷ lệ bật chồi, hệ số nhân chồi và chất lượng chồi. Ở nồng độ tối ưu 1,0 mg/l, BAP cho tỷ lệ bật chồi 83,33% và hệ số bật chồi 4,60 lần với chồi màu xanh đậm, không bị sùi mô sẹo. Trong khi đó, Kinetin ở nồng độ tối ưu 0,8 mg/l chỉ cho tỷ lệ bật chồi 70,00%, hệ số bật chồi đạt 3,17 lần và chồi sinh ra bị gầy, xuất hiện mô sùi dị dạng.

Công thức môi trường nào tối ưu nhất cho khả năng nhân chồi và chất lượng hình thái của cây Chùm Ngây?

Công thức tối ưu nhất là môi trường khoáng cơ bản MS (bổ sung 30 g/l đường sucrose, 6 g/l agar, 0,1 mg/l myo-inositol) bổ sung 1,0 mg/l BAP kết hợp với 0,4 mg/l IAA (Công thức 5). Sau 20 ngày nuôi cấy, công thức này đạt tỷ lệ bật chồi 93,33%, hệ số bật chồi đạt 5,57 lần; chồi thu được mập khỏe, không bị sùi mô sẹo và có màu xanh tự nhiên (LSD0,05 = 7,26 đối với tỷ lệ; 0,14 đối với hệ số).

Nồng độ auxin vượt ngưỡng tối ưu ảnh hưởng như thế nào đến khả năng tái sinh chồi trong nghiên cứu?

Khi nồng độ Auxin tăng vượt ngưỡng cho phép, hiệu ứng ức chế xuất hiện làm suy giảm khả năng tái sinh chồi. Cụ thể, khi nồng độ IAA tăng lên 0,5 mg/l, hệ số bật chồi giảm từ 5,57 lần xuống còn 4,13 lần và chồi bị sùi mô sẹo. Tương tự, khi nồng độ IBA tăng lên 0,4 - 0,5 mg/l, tỷ lệ bật chồi giảm từ 90,00% xuống 70,00% - 66,66% và hệ số bật chồi giảm từ 5,33 lần xuống còn 4,73 - 4,17 lần.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của sinh viên Lăng Văn Hoàng đã khảo sát và xác định thành công các thông số kỹ thuật tối ưu cho công đoạn vô trùng mẫu và tái sinh chồi in vitro cây Chùm Ngây (Moringa oleifera L.) tại Thái Nguyên. Kết quả thực nghiệm chứng minh phương pháp khử trùng kép bằng H2O2 20% (17 phút) kết hợp viên Johnson 2,5 mg/l (10 phút) đạt tỷ lệ mẫu sạch 75,56%, đồng thời môi trường MS bổ sung 1,0 mg/l BAP kết hợp 0,4 mg/l IAA cho tỷ lệ bật chồi 93,33% và hệ số nhân chồi 5,57 lần với chất lượng chồi mập khỏe, không sùi. Các dẫn liệu khoa học này cung cấp cơ sở thực nghiệm quan trọng phục vụ việc tiếp tục hoàn thiện quy trình vi nhân giống hoàn chỉnh loài cây dược liệu và dinh dưỡng có giá trị cao này.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Chùm Ngây hay còn gọi là cây thần Diệu, cây vạn Năng, cây kỳ Quan, cây cải Ngựa, cây độ Sinh…., có tên khoa học là Moringa oleifera L. Là thực vật thân gỗ phổ biến nhất trong chi Chùm Ngây (Moringa) được xuất xứ từ vùng nam Á, phổ biến ở cả châu Á và châu phi [5]. Giá trị sử dụng của cây Chùm Ngây được chia làm hai nhóm chính: Sử dụng làm thuốc chữa bệnh và làm nguồn lương thực giàu chất dinh dưỡng. Tổ chức y tế thế giới (WHO) và tổ chức nông lương thế giới (FAO) đã khuyến cáo sử dụng loài cây này là giải pháp ưu việt cho các bà mẹ thiếu sữa, trẻ em suy dinh dưỡng nên cây Chùm Ngây được trồng và nghiên cứu ở nhiều quốc gia trên thế giới [5].

Các bộ phận của cây Chùm Ngây như: Lá, hoa, thân, vỏ, bộ rễ chứa nhiều khoáng chất quan trọng, rất giàu chất đạm, vitamin C, beta-caroten, acid amin và một hỗn hợp gồm các chất rất hiếm trong hệ thực vật như: Zeatin, quercetin, alpha-sitosterol, caffeoylquinic acid, kaempferol,… Trong cây Chùm Ngây có hơn 90 chất dinh dưỡng tổng hợp và các chất khoáng đa dạng không kém các sản phẩm từ động vật. Đặc biệt, trong lá Chùm Ngây rất giàu dinh dưỡng, hàm lượng Vitamin C cao hơn 7 lần so với vitamin C trong quả cam, hàm lượng Vitamin A cao hơn 4 lần so với vitamin A trong củ cà rốt, hàm lượng Canxi cao hơn 4 lần so với Canxi trong sữa, Potassium 3 lần nhiều hơn trái chuối, Chất sắt gấp 3 lần so với rau chân vịt [22]. Giá trị làm thuốc của cây Chùm Ngây đã được khoa học chứng minh là có khả năng chống viêm, kháng khối u, đặc biệt là những khối u ở vùng bụng [21], kháng nấm gây bệnh [19], kích thích hoạt động của tim và hệ tuần hoàn, làm giảm lượng cholesterol trong máu [27]. Ngoài ra, Chùm Ngây còn được sử dụng làm mỹ phẩm.

2 Đến nay, đã có nhiều công trình nghiên cứu về thành phần hóa học, giá trị dinh dưỡng, giá trị dược liệu của Chùm Ngây. Tuy nhiên, các nghiên cứu về kỹ thuật nhân, chọn tạo giống Chùm Ngây còn rất hạn chế. Hiện nay Chùm Ngây chủ yếu được nhân giống bằng các phương pháp nhân giống truyền thống như giâm, hom, chiết…Không đáp ứng đủ nhu cầu về giống trong sản xuất. Cây giống thường có một số biểu hiện như bị thoái hóa, không đồng đều, bị nhiễm bệnh, năng suất không cao, chất lượng giống không ổn định.

Nhằm tạo ra nguồn giống chất lượng cao với số lượng lớn phục vụ gây trồng vùng nguyên liệu trên quy mô lớn nhằm đáp ứng nhu cầu của thị trường. Xuất phát từ thực tiễn trên. Chúng tôi tiến hành đề tài “Nghiên cứu tái sinh giống cây Chùm Ngây (Moringa oleifera L.) chất lượng cao bằng kỹ thuật in vitro”. Mục đích của đề tài - Nghiên cứu ảnh hưởng của một số chất khử trùng đến khả năng vô trùng mẫu cây Chùm Ngây.

- Nghiên cứu ảnh hưởng của một số chất điều tiết sinh trưởng đến khả năng tái sinh chồi Chùm Ngây. Yêu cầu của đề tài - Xác định ảnh hưởng của một số chất khử trùng đến khả năng vô trùng mẫu Chùm Ngây. - Xác định được ảnh hưởng của một số chất điều tiết sinh trưởng đến khả năng tái sinh chồi Chùm Ngây. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài 1.

Ý nghĩa khoa học - Quá trình nghiên cứu sẽ đánh giá được ảnh hưởng của một số chất khử trùng, chất điều tiết sinh trưởng đến khả năng vô trùng, tái sinh,cây Chùm Ngây bằng phương pháp in vitro. 3 - Nghiên cứu góp phần phát triển việc nghiên cứu kỹ thuật nhân giống in vitro cây dược liệu nói chung và cây Chùm Ngây nói riêng. Ý nghĩa thực tiễn. - Kết quả nghiên cứu sẽ giúp xác định ảnh hưởng của một số yếu tố đến quy trình nhân giống cây Chùm Ngây bằng phương pháp in vitro, là cơ sở cho những nghiên cứu về sau.

- Góp phần bảo tồn và nhân giống Chùm Ngây, tạo ra một số lượng cây giống lớn, đồng đều có chất lượng cao cung cấp cho sản xuất và thị trường tiêu dùng. 4 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Giới thiệu chung về cây Chùm Ngây 2. Đặc điểm thực vật học cây Chùm Ngây Chùm Ngây thuộc nhóm cây thân gỗ, có thể mọc cao từ 5 đến 10m, phân nhánh nhiều, thân có tiết diện tròn, thân non màu xanh có lông, thân già màu xám nốt sần.

Hình 2a: Hoa Chùm Ngây Hình 2b: Quả Chùm Ngây Hình 2c: Hạt Chùm Ngây Hình 2d: Cây Chùm Ngây 5 2. Lá Lá kép hình lông chim 3 lần lẻ, dài từ 30-60cm, màu xanh mốc, mọc cách, có từ 5-7 cặp lá phụ bậc 1, 4-6 cặp lá phụ bậc 2, 6-9 cặp lá chét. Lá chét dài từ 12-20mm hình trứng, mọc đối, mặt trên xanh hơn mặt dưới, lá non kích thước lớn hơn lá già, gai nhỏ có lông ở chỗ phân nhánh lá kép lông chim. Gân lá hình lông chim, nổi rõ mặt dưới.

Cuống lá dài từ 18-25cm. Cụm hoa dạng chùm sim mọc ở nách lá hay ngọn cành [5]. Hoa Hoa không đều lưỡng tính, màu trắng hơi vàng mùi thơm, hình dạng giống hoa đậu, có cuống dài 1-2cm, có lông tơ. Trục phát hoa màu xanh, có lông dài 10-15cm.

lá bắc hình vảy nhỏ, có lông. rời, đều, hơi cong hình lòng muỗng, màu trắng dài 1cm, rộng 0,4cm. Cánh hoa 5, rời, không đều, cánh hoa dạng thìa, màu trắng hơi vàng, phấn nằm ngoài, dài hơn nhị bất thụ và đối diện với cánh hoa, nhị bất thụ nằm xen kẽ cách hoa. Chỉ nhị có kích thước to ở dưới, màu vàng, dài khoảng 0,6-1cm, có lông.

Bao phấn 2 ô, hình bầu dục, màu vàng, hướng trong. Bộ nhụy có 3 lá noãn dính, tạo thành bầu trên một ô, mang nhiều noãn, dính noãn bên, có lông. Vòng nhụy màu xanh, dài 1,8cm, có nhiều lông. Đầu nhụy hình trụ, màu vàng có lông.

Cây cho nhiều lá vào cuối mùa khô và trổ hoa vào các tháng 1-2. Cây ra hoa rất sớm thường ra ngay năm đầu tiên, khoảng 6 tháng sau khi trồng. Cây khoảng 12 năm tuổi là cho hạt tốt. Quả chín, hạt giống phát tán khắp nơi theo chiều gió và nước hoặc được mang đi do những loài động vật ăn hạt [5].

Quả Quả dạng nang treo, dài 25-30cm, ngang 2cm, có 3 cạnh, chỗ có hạt hơi gồ lên, dọc theo quả có khía rãnh, quả khô màu vàng xám. Hạt màu đen, tròn có 3 cạnh, lớn cỡ hạt đậu hà lan [5]. Đặc điểm sinh trưởng phát triển Cây Chùm Ngây dễ trồng, có thể trồng từ hạt, hom cành, hom củ và trồng quanh năm. Vùng thiếu nước nên trồng vào mùa mưa, từ khoảng tháng 4, tháng 5.

Cây ưa đất ráo nước, nhiều cát, dù là đất xấu cũng dễ mọc, chịu được hạn hán, ưa nắng, hầu như không bị sâu bệnh hại do đó trồng cây không cần điều kiện gì đặc biệt cả về phân bón và nước tưới [15]. Tuy nhiên cây không chịu được úng ngập và dễ chết nếu không thoát nước tốt. Hệ thống rễ phát triển nếu được trồng từ hạt phình to như củ màu trắng với những rễ bên thưa. Nếu trồng bằng cách giâm cành hệ thống rễ sẽ không được như vậy.

Cây bắt đầu cho quả từ thân và nhánh từ sau 6 đến 8 tháng trồng [24]. Phân bố Chùm Ngây là cây nhiệt đới và cận nhiệt đới, thích hợp trồng ở nơi có điều kiện đất đai khô cằn và điều kiện khí hậu khắc nghiệt, chịu được hạn hán, nên ở nhiều nơi trên thế giới Chùm Ngây được trồng làm hàng rào xanh che bóng cho các khu sản xuất nông nghiệp, chắn gió, chắn cát [1]. Chùm Ngây được trồng phổ biến ở Châu Á và Châu Phi. Ở Việt Nam, Chùm Ngây mọc tự nhiên ở Ninh Thuận, Bình Thuận.

Tuy nhiên trong những năm gần đây do nhiều nghiên cứu đã chứng minh công dụng tuyệt vời của loài cây này mà diện tích gây trồng được mở rộng, chủ yếu ở các tỉnh phía nam [10]. Phân loại Giới Thực vật: Plantae Ngành Ngọc lan: Magnoliopsida Bộ Chùm Ngây: Moringales Họ Chùm Ngây: Moringaceae Chi: Moringa Loài: Moringa oleifera Lam [14]. Giá trị của cây Chùm Ngây 2. Giá trị dinh dưỡng Trong Chùm Ngây có chứa hơn 90 chất dinh dưỡng tổng hợp (7 loại vitamin, 6 loại khoáng chất, 18 loại axit amin và 46 chất chống oxi hóa), các bộ phận của cây chứa nhiều khoáng chất quan trọng và là nguồn cung cấp chất đạm, vitamin, B-carote, axit amin và nhiều hợp chất phenolic.

Cây Chùm Ngây cung cấp hỗn hợp phối trộn nhiều hợp chất như: zeatin, quercetin, B- stosterol, caffeoylquinic axit và kaempferol rất hiếm gặp ở loài cây khác [25]. Trong lá Chùm Ngây rất giàu dinh dưỡng, hàm lượng vitamin C nhiều hơn trái cam 7 lần, vitamin A nhiều hơn cà rốt 4 lần, canxi nhiều hơn sữa 4 lần, chất sắt nhiều hơn cải bó xôi 3 lần, vitamin E nhiều hơn hạnh nhân 3 lần, kali nhiều hơn chuối 3 lần [22]. Theo báo cáo ngày 17/7/1998 của Campden and Chorleywood Food Research Association in Conjunction đã đưa ra bảng phân tích hàm lượng dinh dưỡng của quả, lá tươi và bột khô của lá cây Chùm Ngây như sau [23].