Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn về đối tượng nghiên cứu của nhiệm vụ 2. Nghiên cứu về sâm Panax vietnamensis ở Việt Nam Sâm Việt Nam (Panax vietnamensis) được ghi nhận gồm 03 giống là (i) sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis var. vietnamensis Ha et Grushv.), (ii) sâm Lai Châu (Panax vietnamensis var. Zhu et SQ Cai), va (iii ) sâm Langbian (Panax vietnamensis var.
langbianensis NV Duy, VT Tran et LN Trieu) (Nguyễn Tập, 2005; Phan Kế Long Và cs. Sâm Ngọc Linh và sâm Lai Châu được đán h giá là hai loại có giá trị kinh tế cao và được xếp vào danh mục sản phẩm Quốc gia. Theo cơ sở dữ liệu trên cổng thông tin khoa học và công nghệ Quốc gia, : NUNG 15 năm (1997-2022) có tổng số 35 đề tài nghiên cứu về cây sâm Việt Nam (chủ yếu là sâm Ngọc Linh) do Bộ KH&CN, Bộ Y tế và Sở KH&CN các tỉnh tài trợ. Các nghiên cứu tập trung trên một số nội dung chính gồm (0 kỹ thuật gây trồng, phương pháp nhân giống, di thực, (ii) ảnh hưởng của các nhân tố khác nhau đến sinh trưởng và phát triển của cây sâm, (iii) công nghệ sinh học trong giám định loài, giải trình tự gen, (iv) nhân sinh khối rễ, bào chế, phân tích thành phần được tính, và (v) canh tác và quản lý dich hại, khai thác và phát triển nguồn gen.
Sâm Ngọc Linh là loài đặc hữu của vùng núi Ngọc Linh (thuộc hai tỉnh Quảng Nam và Kon Tum), trong vùng khí hậu nhiệt đới và cũng là loài đặc hữu của Việt Nam (Nguyễn Tập, 2005; Nguyễn Thượng Dong, 2007). Sâm Ngọc Linh mọc chủ yếu ở dướ i tán rừng còn tương đối nguyên sinh nơi có lớp mùn dày và khí hậu âm (Lê Thanh Sơn , 2006). Sâm Lai Châu có mức phân bố hẹp trên dãy núi Pu Si Lung và lân cận (Mường Tè và Tây Sin Hồ, giáp biên giới với Trung Quốc) và day núi Pu Sam Cá p nằm giữa các huyện Sìn Hồ và Tam Đường với thành phố Lai Châu, tỉnh Lai Châu. Bị người dân bản địa khai thác quá mức (sử dụng làm thuốc và bán sang Trun g Quốc), sâm Lai Châu đang bị đe doa tuyệt chủng ở mức độ tram trọng (CR) (Phan Kế Long và cs.
Hiện nay, diện tích phân bố tự nhiên của sâm Lai Châu giảm đáng ké chỉ cò n lại rat ít trong rừng rậm nguyên sinh mưa mùa nhiệt đới ít bị tác động thuộc vùng núi cao huyện Mường Tè, cây phân bồ rải rác. Sâm Ngọc Linh có tổng hàm lượng saponin ~10.82 %, cao gấp 2-3 lần so với nhiều loài nhân sâm khác trên thế giới, thanh ph ần đa dạng với 52 loại khác nhau (so với sâm Hàn Quốc có 26 loại saponin), trong đó nhiều loại là các hoạt chất mới. Các thành phần dược liệu chính ở sâm Ngọc Linh gồm ginsen oside (GRb1, GRB2, GRd, GRe, GRgl), majonosid (MR1, MR2), notoginsenosid (N1), vinaginsenosid (VRI, VR2, VR11), và các thành phần acid amin, các nguyên tố vi lượng, hợ p chất sterol, glucid (Nguyễn Thượng Dong, 2007). Sâm Lai Châu có giá trị dược liệu được đánh giá là tương đương với sâm Ngọc Linh, có nhiều tiềm năng dé phát triển tr ồng và chế biến thành hàng hóa phục vụ nhu cầu trong nước và xuất khẩu, tuy nhiên cho đến nay các nghiên cứu về giống sâm này còn chưa nhiều (Đỗ Thị Hà và cs.
Với mục tiêu tăng diện tích canh tác sâm, cá c nghiên cứu về di thực đã nhận được quan tâm đặc biệt từ các nhà khoa học và các cơ quan quản lý. Đến nay, các nghiên cứu về di thực sâm chủ yếu liên quan đến đối tượng sâ m Ngọc Linh với hai hình thức di thực là (i) mở rộng canh tác trong vùng phân bố tự nh iên, và (ii) canh tác sang những vùng có điều kiện sinh thái tương tự (Lương Thị Hoan, 2017; Nguyễn Minh Khởi và cs. Về sâm Lai Châu, số lượng các nghiên cứu được công bố còn rất ít, đại điện có thể kể đến như phân tích thành phần dược liệu trong củ sâm (Đỗ Thị Hà và cs., 201 8) và đánh giá ảnh hưởng của kỹ thuật canh tác (như thời vụ, cây gi ống, độ cao của vị trí canh tác so với mực nước biên, độ che sáng) đến sinh trưởng và năng suất (Tra n Thi Kim Huong va cs. La cây lâu năm, được thu hoạch sau tối thiểu 5 năm canh tác, cây sâm Panax phải đối mặt với nhiều loại bệnh hại.
Ở Việt Nam, các bệnh hại trên lá cây sâm được công bố gồm có bệnh gi sắt (do nấm Puccinia sp.), bệnh đốm vòng (do nắm Alternaria alternata), bệnh than thư (do nắm Colletotrichum sp.) và bệnh chết rạ p cây con (do nam Rhizoctonia solani) (Phan Thúy Hiền va cs., 2016; Mai Văn Quân và cs. Liên quan đến rễ/củ ở cây sâm, một số bệnh được báo cáo như bệnh thối củ và bệnh lở cổ rễ, vàng lá thối rễ do nắm Phytophthora sp, Pythium sp., và Fusarium sp. tấn công qu a các vết thương hở trên củ hay phần thân gốc của cây sâm (Lee et al., 2004; Narayanasa my et al, 2011; Jin et al. Bệnh trên lá thường có thể phát hiện sớm và xử lý bằng cách ly cây bệnh hoặc phun thuốc diệt mầm bệnh, trong khi đó bệnh ở rễ/củ thường khó phát hiện cho đến khi bệnh tiến triển và ảnh hưởng tới phần phía trên mặt đất với biểu hiện héo úa thân lá, thậm chí là chết cây.
Các nghiên cứu trong nước đã cung cấp thông tin về các bệnh hại chính do VSV gây ra trên cây sâm Ngọc Linh, tuy nhiên thông tin đối với cây sâm Lai Châu còn rất hạn chê. Bệnh hại trên sâm do vi sinh vật và phương thức kiểm soát Sâm Panax là loài thảo mộc lâu năm phát triển chậm, cần nhiều thời gian để tăng trưởng và tích lũy ginsenoside. Rễ nhân sâm từ 4 đến 6 năm tuổi có sự phát triển và hàm lượng ginsenoside tốt nhất (Farh et al, 2018). Tuy nhiên, thời gian canh tác dài có thé gây ra sự thay đổi về các tính chất vật lý và hóa học của đất cũng như làm mat cân bằng hệ vi sinh vật đất vùng rễ dẫn tới sự gia tăng nguy cơ mắc bệnh của cây sâm (Xiao et al.
Tới năm 2015 có hơn 20 loài nam gây hại trên cây sâm đã được công bố, chủ yếu từ các nghiên cứu trên cây sâm Hàn Quốc Pznax ginseng. Các loài gây bệnh chí nh gồm có Alternaria panax, Botrytis cinerea, Colletotrichum gloeosporioides, Colletotrichum panacicola, Cylindrocarpon destructans va Rhizoctonia solani, được danh giá có tac động tiêu cực đến ngành trồng sâm tại Hàn Quốc (Cho et al, 2016). Một số bệnh hai thường gặp do VSV gây ra ở cây sâm gồm có: - Bệnh thối rễ/thối thân: có biểu hiện lá vàng úa không đồng đều, rễ bị úng nướ c, màu vàng nâu, bên trong mềm. Tác nhân gây bệnh chính là một số loài nấm khác nhau, tùy thuộc giống sâm, như Phytophthora cactorum, Pi thium ultimum và Cylindrocarpon destructans gây bệnh thối rễ trên cây sâm Hà n Quốc Panax ginseng (Lee, 2004), Fusarium oxysporum gây bệnh thối rễ trên cây tam thất hoang Panax notoginseng (Jin et al., 2018), Sclerotinia nivalis gay bệnh trên cây sâm Mỹ Panax quinquefolius (Wang et al.
Ngoài các loài nam gây bệnh kể trên, vi khu ẩn Ralstonia sp. va tuyén tring Meloidogyne hapla cũng được báo các là các tác nhân gây bệnh thối thân/rễ ở nhiều loài nhân sâm (Ma et al. - Bệnh phấn trắng: có nắm màu trắng hình tròn phát triển sợi nắm trên cả hai bề mặt lá. Tác nhân gây bệnh trên các giống sâm khác nhau được xác định là Oidium sp.
trên tam thất Panax pseudoginseng trồng ở Trung Quốc, Erysiphe sp. trê n sâm Mỹ P. quinquefolius trồng ở Canada, và Erysiphe panacis trên sim Hàn Quốc P. ginseng và sâm Mỹ P.
quinquefolius trồng ở Trung Quốc (Farr, Rossman, 2015; Cho et al. - Bệnh than thư: là bệnh chủ yếu gây hại trên cây nhân sâm thuộc các giống khác nhau, được báo cáo ở nhiều quốc gia. Biểu hiện bệnh là các vết hoại tử trên thân lá, có màu nâu, hình tròn đồng tâm làm héo lá và rụng. Wei (1989) đã báo cáo nấm Colletotrichum dematium va Glomerella cingulata gây bệnh thán thư ở tam that hoang P.
notoginseng (Wei et al. Putnam & Du Toit (2003) cũng đã mô tả bệnh than thư trên cây nhân sâm Mỹ P. quinquefolius, tác nhân gây bệnh được xác định là nắm Alternaria panax. - Bệnh đốm vòng do nắm Alternaria panax gây ra, được đặc trưng bởi các đốm tròn, ngậm nước ở giai đoạn đầu và các đốm tròn khô, màu nâu ở các giai đoạn sau.
Bệnh được báo cáo trên giống sâm Panax ginseng C. Meyer ở Hàn Quốc và sâm Panax quinquefolius L. ở Mỹ (Kim et al., 2010; Putnam ef al. - Bệnh mốc xám có triệu chứng xuất hiện chủ yếu ở đầu lá và mở rộng ra phía sau qua gân giữa, dẫn đến nhiễm trùng hình chữ V đặc trưng.
Các tôn thương ban đầu giống với bệnh đốm vòng, tuy nhiên ở giai đoạn sau, vết bệnh bao phủ toàn bộ bề mặt lá, màu lá chuyển sang màu nâu đỏ, vết bệnh phát triển dày đặc và sinh bào tử làm cho lá nhiễm bệnh có màu xám đặc trưng. Tác nhân gây ra bệnh mốc xám trên cây sâm Hàn Quốc và sâm Mỹ được xác định là nam Botrytis cinerea (Farh et ai, 2018; Kim et al. Có thé thay rang nắm là tác nhân chính gây bệnh hại trên cây sâm. Cùng một biểu hiện bệnh có thể do nhiều loài nắm gay ra.
Ngoai ra, tính đặc hiệu giữ a tác nhân gây bệnh và đối tượng cây chủ, được thé hiện qua mối tương quan ba bên giữa giống sâm - vị trí canh tác — tác nhân gây bệnh, là yếu tố quan trọng được các nhà khoa học dé cập trong các nghiên cứu về bệnh hại trên cây sâm. Hiện nay, biện pháp chính để phòng trị bệnh do vi sinh Vật gây ra trên sâm là sử dụng các loại thuốc diệt nắm và vi khuẩn tổng hợp như azoxystrobin, polyxins, dazomet, dimethyl disulfide, canxi cyanamide carbendazim,. Tuy có hiệu quả trong việc kiểm soát bệnh, nhưng việc sử dụng lâu dài các loại thuốc bảo vệ thực vật hóa học có thể dẫn đến sự gia tăng khả năng kháng thuốc của tác nhân gâ y bệnh, dư lượng thuốc hóa học trong đất làm mắt cân bằng hệ vi sinh vật đất, đồng thời ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm sâm thu hoạch (Sun et al. Do đó, việc tìm kiếm các hoạt chất kháng tác nhân gây bệnh có tính thân thiện với môi trường và an toàn ngay càng được quan tâm, từng bước giúp giảm sự phụ thuộc vào thuốc bảo vệ thực vật hóa học.
Vi sinh vật được biết đến có khả năng sản sinh các chất trao đổi thứ cấp ma ng hoạt tính kháng khuẩn.